余娟，杨利

（湖南铁道职业技术学院，湖南株洲, 412001）

0 引言

在光伏发电系统中，逆变器是用来将太阳电池在阳光照射下产生的直流电转换为交流电的装置。在并网逆变器中，交流滤波器至关重要，它将逆变桥产生的开关脉冲电压、电流转换为连续的模拟量。在较低开关频率的中大功率场合，常常采用LCL滤波器作为并网逆变器的输出滤波器。LCL滤波器具有良好的高频滤波特性，但存在固有的谐振尖峰，容易导致系统不稳定。

1 故障现象描述

某光伏电站的逆变器投入运行后，频繁出现交流滤波电容失效的故障，主要表现为：（1）逆变器频繁通报输出电流异常故障；（2）部分故障交流滤波电容器存在接线端子漏油现象，其他外观上无明显异常；（3）更换交流滤波电容后，逆变器运行正常。

2 故障原因分析

2.1 电容电流影响因素

综合分析故障现象，初步判断电容失效可能与电容支路电流有关。逆变器采用LCL滤波器结构，交流滤波电容直接与电网连接，因此基波电压和电网背景谐波电压将在滤波电容上产生对应的电流，电流计算公式如式1所示。

由式1可知，电容电流与电容端电压、谐波角频率以及电容容量成正比，且电容端电压的谐波次数越高，即角频率越大，则对电容电流的影响更明显。

2.2 基波电压对电容支路电流的影响分析

在只考虑315V/50Hz基波电压时，通过仿真可知在交流滤波电容上产生的电流为34A，仿真波形如图1所示。

图1 基波电压时电容支路电流波形图