基于谐波频谱的LCL滤波器设计.pdf

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1、第46卷第4期电力电子技术Vo1．46，No．42012年4月PowerElectronicsApril2012基于谐波频谱的LCL滤波器设计邱燕，肖岚，姚志垒，祁琦(南京航空航天大学，江苏省新能源发电与电能变换重点实验室，江苏南京210016)摘要：此处研究了基于谐波频谱的LCL滤波器设计。针对LCL滤波三相并网逆变器，给出采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法控制的逆变桥桥臂电压输出谐波。依据EMI滤波器设计的方法，研究谐波频谱与谐振频率之间的关系，得出LCL滤波器的谐振频率。在此基础上，设计出满足并网要求且总电感量最小的LCL滤波器。最后通过三相并网逆变器的实验装置给出了LC

2、L滤波器设计方案的实验效果。关键词：滤波器；谐波频谱：谐振频率中图分类号：TN713文献标识码：A文章编号：1000—100X(2012)o4—0007—03ResearchonLCLFilterBasedonHarmonicSpectrumQIUYan，XIAOLan，YAOZhi—lei，QIQi(Ytan~suKeyLaboratoryofNewEnergyGenerationandPowerConversion，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Thedesign

3、ofLCLfilterbasedonharmonicspectrumispresented．Theoutputharmonicofinve~erbridgelegofthree—phaseinverterwithLCLfilteriscontroledbyusingspacevectorpulsewidthmodulation(SVPWM)．Ac·cordingtothedesignprocessofEMIfilter，therelationshipbetweenharmonicspectrumandtheresonantfrequencyisstudiedandtheresona

4、ntfrequencyisobtained．Inordertosatisfythe~andardandachievetheLCLfiltertllmini-muminductance，areasonabledesignmethodisbroughtoutbasedonaboveanalysis．Fimdly，thedesignmethodisverifiedbytheexperimentalresults．Keywords：filter；harmonicspectrum；resonancefrequencyFoundationProject：SupportedbytheNation

5、alBasicResearchProgram(973Program)(No．2007CB210303)；theFu—ndamentalResearchFundsfortheCentralUniversities(No．NJ20120005)1引言其设计比较复杂。文献【2]介绍了LCL滤波器参数的设计步骤及限制条件，但过程较复杂，需要一定地球上的石油及煤的储量有限．且化石能源的实际经验，且需要多次尝试、反复验算才能得到的燃烧所排放的废气是造成环境污染、全球气候合适的参数。：丈献【3]给出了不同调制方法下，逆恶化的重要因素。核能发电的安全性及对环境的变器桥臂输出电压的谐波频谱。在此参考

6、EMI滤长期影响。目前还存在争议。世界各国都在努力寻波器的设计方法I41，在谐波频谱的基础上，得到谐求新的、“清洁”的发电方式，如风能、太阳能电能【”。振频率。然后根据系统功率确定LCL电容容值。在大功率风力并网逆变系统中，逆变器是实现电在此基础上．计算出网侧电感值以及逆变桥侧电能馈送的一个重要环节。但是当功率较大时．为了感值取值范围，根据取总电感量最小的原则。选择减小损耗．功率器件的开关频率较低．导致进网电网侧电感以及逆变桥侧电感的感值。仿真和实验流具有较大谐波。为了使逆变器满足并网要求，且验证了滤波器设计方法的正确性。滤波器体积较小，通常采用LCL滤波器。虽然LCL滤波器滤除高

7、次谐波效果明显，但2LCL滤波三相并网逆变器的数学模型三相并网逆变器的拓扑结构如图1所示。基金项目：国家重点基础研究发展计划项目(973计划)(2007CB210303)；江苏省新能源发电与电能变换重点实验室研究基金及中央高校基本科研业务费专项资金基金(『J20120005)定稿日期：2011—1O一11作者简介：邱燕(1986一)，女，江苏苏州人，硕士研究生，图1LCL滤波三相并网逆变器拓扑结构研究方向为并网逆变器及其控制。Fig．1Structureofthree