中小功率并网逆变器中滤波器的分析和设计
2012-07-02陈小宇罗利文
电工电能新技术 2012年2期
关键词:系统
陈小宇,罗利文
(上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海200240)
1 引言
光伏发电是一种新型的发电方式,通过并网逆变器将光伏电池产生的直流电转化为交流输入公共电网,给远方负载供电。就控制对象而言,并网逆变器有电压控制和电流控制两种。文章采用无差拍电流控制方案,实时跟踪电网电压,避免输出电流波形失真,实现了稳定的并网。
输出波形的谐波含量是衡量开关型电源优劣的一个重要指标。SPWM调制方式使得逆变器输出电流中包含了大量的谐波,直接并网必然对电网造成谐波污染,影响电能质量。故而有必要加滤波器降低谐波量。L型滤波器是一阶的,对高次谐波衰减速率很难满足要求。而LCL型滤波器是三阶滤波器,对高频段的谐波以-60dB/dec速率衰减。获得同样滤波效果所需电感较L型要小得多。但LCL滤波器存在一个零阻抗谐振点,这会影响滤波器对高频谐波的衰减速率。加入阻尼电阻可削弱谐振的影响,但这又会带来系统效率的一些下降。阻尼电阻的引入有必要兼顾滤波器损耗和滤波效果。文章利用Matlab软件仿真了不同阻尼值对系统损耗和滤波效果的影响,并给出了合理阻尼电阻的选取方案。
2 系统结构及控制方案
单相逆变器拓扑如图1所示。其中Co和C分别是直流侧和交流侧电容;L和Lg是滤波电感,Vdc是直流母线电压,Vo是逆变输出电压,Vg是电网电压,Ig是并网电流,Rd是阻尼电阻。逆变器通过LCL滤波器并网。

图1 并网逆变器主电路Fig.1 Main circuit of grid inverter……p>
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