光伏并网逆变器的lcl滤波器优化与设计

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4、能，被普遍应用在高电压大功率场合，但自身谐振问题将导致系统进入不稳定状态，要求添加有关控制方法和改进结构才能满足并网要求。本文的研究工作主要有：（1）通过重点分析光伏并网逆变器这一关键环节，介绍了并网逆变器的研究现状，并按照并网电流谐波要求，提出了谐波消除方案；介绍了并网逆变器的基本拓扑布局，建立了光伏并网逆变器的数学模型；凭借并网逆变器控制方案的现状为依托，从并网滤波器这一对象出发，研究了采取不同滤波结构下并网逆变器的控制方法，并将LCL结构作为研究关键。（2）详细分析了目前国内外LCL滤波器不同参数的选定要求，并

5、提出了该系统的参数优化方案，在该方案下电感值要求低、拥有显著的滤波效果，并给出设计实例；针对LCL滤波器的固有谐振问题，再对比国内外重点谐振抑制方法，对LCL滤波器的谐振抑制方案作了优化，提出了分裂电容阻尼方案和分裂电容改进型方案，并对它们的谐振抑制效果和阻尼损耗进行研究；针对系统高频谐波，尤其是开关频率处和二倍开关频率处的谐波，优化了LCL滤波器的拓扑结构，提出两种LCL改进拓扑结构，并分析对比了两种滤波器的性能。（3）利用Matlab中的Simulink平台，建立并网逆变器模型用于仿真及理论验证。利用仿真实验，对

6、提出的两种谐振抑制优化方案，分裂电容阻尼方案和分裂电容改进型方案，进行逐一验证，得出它们能够进一步降低并网电流畸变率以及系统的损耗。此外，验证了LCL滤波器拓扑结构优化方案，即LLCL和LCLLC型拓扑，它们有更好的谐波抑制能力，同时将两者的阻尼方案进行比较分析，仿真得出，LLCL以及LCLLC改进型滤波结构能有效地滤除开关频率处谐波，LCLLC结构比LLCL结构有更强的高频谐波衰减特性。最后，对光伏并网逆变器硬件测试平台中的重点模块进行设计，包括主电路的整体设计和把TMS320F2812作为主控芯片的控制电路等模块

7、的设计，为进一步的硬件测试提供一定的基础。关键词：并网逆变器；LCL滤波；无源阻尼；分裂电容；LCL改进拓扑IAbstractAbstractPhotovoltaic(PV)powergenerationplaysanimportantroleintheglobalenergyconsumption,sosolarPVpowergenerationisnodoubtanimportantsourceofenergysupplyinthefuture.PVgrid-connectedinverter,asakeypar

8、tofPVpowergenerationsystem,whichplaysanimportantroleinenergyconversionandcontrol,sotheresearchofgrid-connectedinverterhasbecomethefocusofthecontentofthepowerelectronicsindus