谐波滤波器的作用(基于谐波频谱的LCL滤波器性能分析)

人类社会的不断进步导致了地球上各种能源的快速消耗，但自然能源是有限的。社会各界积极寻求可持续、无污染的替代能源，风能、太阳能、生物能、潮汐能等新能源得到了很好的开发和利用。同时，逆变器的使用引入了大量的谐波，使得电能质量变差，难以满足生产和生活的需要。目前，逆变器中常用的谐波处理方法是LCL滤波，其滤波效果好，性能好，因此得到了广泛的应用。文献[1]中，针对LCL滤波器在没有阻尼的情况下容易振荡，采用被动阻尼方法使系统更加稳定；文献[2]提出了电压环， 功率环和电容电流环的三环控制策略，使得滤波系统更加完善；在参考文献[3]中，通过研究滤波器参数与纹波抑制和谐振频率之间的关系，当滤波电感[L1]大于滤波电感[L2]时，通过改变滤波电感[L1]和[L2]的值来设计谐波含量较小的滤波器。根据LCL滤波器的最佳参数值，提出了一种基于LCL滤波器的基于谐波频谱的LCL滤波器，并将其性能与未经处理的LCL滤波器进行了比较。仿真结果和原型测试证明了该方法的优越性。

1空间矢量脉宽调制及其谐波分析

图1是三相并网逆变器的并网拓扑图，其中VT为功率开关管，VD为续流二极管，iPV为太阳能电池板的直流输出，L1为逆变器侧电感，L2为电网侧电感，Ca、b、c为滤波电容，分别代表三相电网的相电压，i2a、i2a、i2a、i2a、i2a、i2a、i2a

2过滤器设计

首先，如图4用直线相交法表示，谐振频率可根据上述模拟谐波频谱[fres=1 100 Hz]获得。

3实验验证

在额定容量为17 kV A的三相并网逆变器样机上，其电路拓扑如如图1所示，给定电网的额定电压为230 V，DC电压为580 V，调制频率为5千赫。本文设计的LCL滤波器的主要参数是[C2]=22 F，[L1=0.81 mH]，[L2=0.98 mH]。并网电流由未优化的LCL滤波器的对比获得，即滤波器参数为[C2]=25 F，[L1=0.91 mH]，[L2=1.22 mH]，如相波形图如图5所示。

4个结词

本文提出的LCL滤波器不同于传统的滤波器设计，其相关参数主要是根据谐波频谱设计的。与传统的LCL滤波器相比，其性能具有滤波电感电容小、性能优越的特点，符合实际应用。