带lcl滤波三相电压型pwm整流器谐波抑制

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1、HarmonicSuppressionofThree-PhaseVoltage-SourceRectifierWithLCL-filterCandidateXuRongSupervisorProf.HuangHuixianandProf.LiHongminCollegeInstituteofInformationEngineeringProgramControlTheoryandControlEngineeringSpecializationAdvancedControlTheoryandApplicationDeg

2、reeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay,2012湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，

3、同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日湘潭大学硕士学位论文带LCL滤波的三相电压型PWM整流器谐波抑制摘要直驱型风电机组中背靠背PWM变流器通常采用基于单电感滤波的三相电压型PWM整流器，随着变流器系统功率等级的提高，单电感滤波逐渐暴露出所需电感值较大、体积笨重以及降低系统动态性能

4、等一系列缺点。而LCL滤波器因只需较小电感值就能实现较好的滤波效果，在中大功率等级场合，呈现出逐渐取代L滤波器的趋势。本文首先给出了基于LCL滤波的三相电压型PWM整流器的主电路图，并依此建立了三相静止坐标系(a,b,c)和两相旋转坐标系(d,q)的时域数学模型和状态方程表达式。其次，通过深入研究LCL滤波器单相模型的二端口网络频域阻抗函数，得到谐振频率、谐波电流幅值衰减比与r(网侧电感与整流器侧电感的比例因子)之间的关系式，然后采用关系式分析各变量的变化规律，确定总电感值、滤波电容值和r；接着给出一个设计实例，选择

5、反馈整流器侧电流的直接电流控制策略，搭建了基于电压定向控制的LCL滤波的三相电压型PWM整流器系统仿真模型；对本文所提出的LCL滤波器设计方法与经验取值法、构造一元二次方程法进行了仿真对比分析，验证了所提方法的正确性和优越性。最后，针对LCL滤波器在某频率处产生谐振，造成系统不稳定的问题，列举和分析了现有的无源阻尼策略和有源阻尼策略。先通过MATLAB中的bode图分析比较了无源阻尼策略中在电感处和滤波电容处串联或并联电阻的4种增加电阻方法的优缺点。然后对较容易理解的虚拟电阻法做了进一步研究，并采用上述仿真模型比较分

6、析了几种虚拟电阻法，结果表明虚拟滤波电容处并联电阻的有源阻尼策略最优。关键词：PWM整流器；LCL滤波器；参数设计；阻尼策略I湘潭大学硕士学位论文带LCL滤波的三相电压型PWM整流器谐波抑制ABSTRACTThethree-phasevoltage-typePWMrectifierwithL-filterisusuallyusedintheback-to-backPWMconverterofdirect-drivenwindpowergenerationsystem.Withtherectifiercapacityb

7、eingincreasedquickly,aseriesofdisadvantageswerepresentedinL-filter,whichcouldbesolvedbychoosingahighvalueinductance.Butthatwillmakethesystemexpensiveandbulky.Moreover,thedynamicperformanceofthesystembecomespoorwithsohighvalueofinductance.Onthecontrarybetterfilt

8、ereffectivenesscanbeobtainedbyadoptinganLCL-filterwithlessinductance,whichtooktheplaceofL-filterandappliedwidelyinmedium-highpowerrectifier.Firstly,topologicalstructureandma