并联型有源电力滤波器输出LCL滤波器研究
并联型APF的LCL输出滤波器设计
２ ０ １ ７年 １ ２月
电 力 电 子 技 术
Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｅｌ ｅ １ ２
Ｄｅ ｃ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ２０１ ７
并联 型 Ａ Ｐ Ｆ的 Ｌ Ｃ Ｌ输 出滤 波 器设 计
王启羽 ・ ，徐 英 雷 ，付 建 辉 ，刘 露 江
ＷＡ Ｎ Ｇ Ｑ ｉ － ｙ ｕ ，Ｘ Ｕ Ｙ ｉ ｎ ｇ — ｌ ｅ ｉ ，Ｆ Ｕ Ｊ ｉ ａ ｎ — ｈ ｕ ｉ ，Ｌ Ｉ Ｕ Ｌ ｕ － ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ２
（ １ ． Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｗ ｅ ｓ ｔ Ｊ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ，Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ６ １ ０ ０ ３ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ｈ ａ ｒ ｍｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｌ Ｃ Ｌ ｉｌ ｆ ｔ ｅ ｒ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｆ ｅ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ， ａ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ Ｌ ＣＬ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ ｔ ｏ
范围： 由 网侧 电 流 和 变 换 器 侧 电 流 高 频 纹 波 衰 减 及 谐 振 频 率 要 求 确 定 电 感 分 配 系 数 ： 由基 波 无 功 功 率 限 制 和
谐振频 率要 求确 定滤波 电容 值 ； 给 出了基 于极 点配置 的反馈 电容 电流 有源 阻尼 法 。与 Ｌ滤 波器 的对 比仿 真和 实验结 果证 明 了所 提方 法 的正确性 和优 越性 。
ｈｅ Ｔ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｔ ｏ ｈｅ ｔ Ｌ ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｒ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｖ ｌｉ ａ ｄ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｐ ｅ ｉ ｒ ｏ ｉｔ ｒ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ —
有源电能质量控制器的LCL滤波器设计与研究
ｓ ｅｓｉｄ ｃ ｒ ｆｈ ｌ ｒ ｓｆ ｔ ｒｐｓｄ ｉａｌ。 ｅｓ ｕａｉ ｓｗ ｌ ａ ｈ ０ Ｖ Ｐ Ｃ ｐ ｔｔ ｅｅｐｒ ｎ ｉ ’ ｎｕ ｔ ｅｆｔ ｒｌ ｐｏｏｅ． ｎ ｙｔ ｉ ｌ ｏ ａ ｅｌ ｓｔｅ５ ｋ Ａ Ａ Ｑ ｒ ｏ ｐ ｘ ｉ ｔ ｄ ｏ ｏｔ ｉｅｉｉ ｙ ｓ Ｆ ｌ ｈ ｍ ｔｎ ｏ ｙ ｅ ｍｅ
１ 引 言
有源 电能质 量 控 制 器 （ ｃｖ ｏ ｅ Ｑ ａ ｔ Ａ ｔｅＰｗ ｒ ｕｌｙ ｉ ｉ Ｃｎｒｌ Ｃ ｎｉｏｅ， 称 Ａ Ｑ ） ｏｔ ｌｄ ｏｄ ｉ ｒ简 ｏｅ ｔｎ Ｐ Ｃ 具有滤 除谐 波 、 补偿无 功 、 维持 电流 和 电压 正常等 多项 功 能。 ９ ｏ年代 后期 ， 日本 、 国等 国开 始 应用 Ａ Ｑ 美 Ｐ Ｃ， 其中以静止无功发生器和有源 电力滤波器为主。近 年来 ， 我国在 Ａ Ｑ Ｐ Ｃ方面的研究也取得较大成果 ， 各 种功率单元拓扑结构 ， 谐波检测【 １ ］ 与控制方法翻 的研 究也趋于成熟 ， 国内鲜见对 Ａ Ｑ 但 Ｐ Ｃ逆变模块开关 纹 波无 源 滤波 器 的研 究 文 献报 导 。事 实 上 ， 若滤 波 器的设计参数选取不合理 。Ｐ Ｃ不仅起 不到补偿 ＡＱ 谐波的效果 ， 而且会加大注入电网的谐波量 ， 甚至在
ｏ ｄａｄｔｅｓ ｂｌｙｏ Ｐ ＣＴ ｉｐ ｐｒ ｏｕｅ ｎａ ａ ｓ ｆｈ ｎ ｔｎ ｏ ｔｂ ｔ ｎｏ ｃ ｏ ｐ ｎｎｓａｄｔｅ ｆ ｎ ｔ ｉｔ ｆ Ｑ ．ｈｓ ｅ ｃ ｓｓ ｎ ｌ ｉ ｏ ｅｆ ｃ ｏａ ｃｎ ｉｕ ｏ ｆ ａ ｈｃｍ ｏｅ ｔ ｎ ｈ ａ ｉ Ａ ａ ｆ ｏ ｙｓ ｔ ｕ ｉ ｌ ｒ ｉ ｅ ｈ
LCL有源滤波主电路设计研究
LCL有源滤波主电路设计研究摘要随着电力电子技术高速的发展，大功率的电力电子器件已经被大量的应用，使得各种设备可以在高效节能的情况下做好其控制工作，但是在对于电能进行控制和切换的时候，就可能会产生很多的无功电流和高次谐波，造成电流出现了畸形，这样就会使得用户的电力线路和通讯线路带来不良的影响，因此我们需要对于滤波电路进行设计，使其能够有效的抑制高次谐波，使得电力线路的传输可以正常运行，同时尽量的减少其对于线路的干扰，本文对其展开探讨。
关键词LCL有源滤波；主电路；设计前言传统的无源补偿设备是并联电容器或者是LC滤波器，它的阻抗不能够对于无功负荷进行有效的跟踪，所以无法满足电力系统对于谐波的动态补偿目的。
有源电力滤波器又叫作APF，是一种可以对于谐波进行动态抑制的装置，其主要依靠LCL有源滤波主电路来实施，这种技术的研究受到了各国专家的高度重视。
在许多文献中，对电压型的有源滤波器讨论较多，主要原因是电压型有源滤波器用电容储存能量，其效率高于电感储存能量。
此外，电压型变流器的交流增益较高。
1 LCL有源滤波电路设计1.1 传统滤波器的简介传统滤波器电路结构主要有三种，分别为：四桥臂形式、电容中点形式以及三个单相全桥形式。
一般来说，电容中点式的结构是比较简单的，由于其开关个数比较少，利用率就可以较高，但是由于其电路存在特殊结构，就会使得其在大功率的系统当中应用不够广泛，但相对来说，有源滤波的大量的开关电路需要对其进行组合来实现作用，但是如果在实际应用当中这样操作的话，就可能会使得直流端产生大量的谐波，出现电压的波动，因此三个相互独立的单相有源滤波器所组成的系统主要應用于小功率的场景。
1.2 有源电力滤波器结构为了避免这样的缺点，使得电流的谐波可以更好降低，我们在设计电路的时候，接入了LCL有源滤波器件，对于独立电感滤波来说在抑制谐波的时候在电感较低的时候就可以进行，因此在开关频率比较高的场景中可以有效抑制谐波，这样的滤波器无论是经济还是在性能上都有着较多的优点，因此得到了极为广泛的应用。
带LCL输出滤波的有源电力滤波器软起动控制研究
研 究 与 开 发
带Ｌ Ｃ Ｌ 输 出滤波 的有源 电力
滤波 器软起 动控制研究
胡金 高
（ 福 州大学 电气工程 与 自动化学院 ，福州 ３ ５ ０ １ ０ ８ ）
摘要 带 Ｌ Ｃ Ｌ输 出滤波 的有 源 电力 滤波器起 动 时，由于系统非 线性关 系容易 出现 电流 冲击和 电压 过 冲。本 文提 出 了一种在 ＡＰ Ｆ网侧 电感 串入 电阻的平 稳可靠 的 电压泵 升软起 动方法 ，该 电阻 在 起 到限流作 用 的同 时，也 改善 了系统 的控 制特 性 ，实现 了无冲 击下平稳 地泵升 。文 中分析 了串 入 电阻之后 的系 统模 型和 控制 特性 ，并进行 了仿 真和 实验测试 ， 给 出的结果 验证 了该方 法在 理论
大功率变频系统LCL滤波器研究
大功率变频系统LCL滤波器研究一、引言随着电力系统和工业自动化的发展，大功率变频系统在电力、工业生产等领域的应用越来越广泛。
而大功率变频器系统在工作过程中会产生大量的谐波和其它干扰，对电力系统甚至周围设备产生不利影响。
为了减小这些干扰，提高系统的稳定性和可靠性，LCL滤波器成为一种重要的解决方案。
本文将从LCL滤波器的原理和结构入手，对大功率变频系统LCL滤波器进行深入研究。
二、LCL滤波器的原理LCL滤波器是一种能够有效抑制变频器输出谐波的滤波器，其原理是通过对变频器输出端进行滤波，将谐波和高频干扰滤除，从而保障电网的纯度和稳定性。
LCL滤波器由L、C和L三个元件串联组成，L与C构成谐振回路。
其原理在于负载端形成共振回路，将谐波通过共振方式进行滤波，使其减小到很低水平。
LCL滤波器还能够对高频噪声进行有效的衰减，确保系统输出端的电流和电压纯净度。
三、LCL滤波器的结构LCL滤波器的结构比较简单，通常由三个元件组成，分别是电感L、电容C和电感L。
电感L可以分为两个部分L1和L2，整个滤波器的结构可以表示为L1-C-L2。
LCL滤波器的结构相对简单，但是其参数的选择和设计可以影响系统的滤波效果和稳定性。
电感和电容的大小、串联方式、谐振频率等参数都需要精确设计和选择，以满足系统的需求。
四、LCL滤波器的研究现状目前，关于LCL滤波器的研究已经取得了一定的进展。
研究者们通过仿真模拟和实验验证，对LCL滤波器在大功率变频系统中的应用进行了深入探讨。
他们不断优化滤波器的参数和结构，提高了滤波器的性能和稳定性。
还有研究者从材料、制造工艺等方面对LCL滤波器进行了改进，使其在高压、大功率下能够更为稳定和可靠地工作。
LCL滤波器的研究已经取得了一定的进展，但仍需要进一步的研究和完善。
五、LCL滤波器在大功率变频系统中的应用LCL滤波器在大功率变频系统中具有重要的应用价值。
LCL滤波器能够有效抑制变频器输出端的谐波和高频干扰，保障了系统的电流和电压的稳定和纯净。
LCL型有源电力滤波器并网电流控制研究
工业仪表与 自动化装 置
・１ Ｏ ９・
ＬＣ Ｌ 型 有 源 电 力 滤 波器 并 网 电 流 控 制 研 究
魏学 良 ， 宫瑞冰 ， 王 举
（ １ ． 中国石 油大 学（ 北 京 ）地球 物理 与信 息 工程 学 院 ， 北京 １ ０ ２ ２ ４ ９ ； ２ ． 中原 油 田分公 司天然 气处理 厂 ， 河南 濮阳４ ５ ７ １ ６ ２ ）
摘要 ： Ａ Ｐ Ｆ的控 制 关键 就是 对 输 出电流 及 直流侧 电压 进 行控 制 ， Ｌ， Ｌ Ｃ型 并 网的并 网 电流 由 于
开关频 率 受限 ， 并 网 电流 含有 较 大 的 开 关频 率 附近 的谐 波 电流 ， 同时 滤 波 电 感过 大导 致 设备 体 积
大， 成本高， 并影响并网控制的动态性能。Ｌ Ｃ Ｌ型滤波器有着更好的效果， 该文就 Ｌ Ｃ Ｌ型滤波器 Ｐ Ｉ 控 制 的稳 定性 ， 内电感 电流跟踪 特 性 ， 并 网电流跟 踪 特 性和 电 网 电压抑 制 特性 进 行 了深入 研 究 ， 得
（ １ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆＧ ｅ ｏ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆＰ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ２ ２ ４ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ．Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｇ ａ ｓ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｆＺ ｏ ｈ ｏ ｎ ｇ ｙ ｕ ａ ｎ Ｏ ｉ Ｍｅ ｌ ｄ ，Ｈ ｅ ｎ ａ ｎ Ｐ ｕ ｙ ａ ｎ ｇ ４ ５ ７ １ ６ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
基于有源阻尼的并联有源滤波器输出LCL滤波器设计_王盼
max =
2.3 I*ca 1.7I*ca
i*ca 只含谐波 i*ca 含谐波和无功
（8）
其中，f
为基波电流频率；I
* ca
为指令电流有效值，可根
据具体的负载情况计算出补偿指令电流。
本文采用三相桥式不控整流电路加阻感负载作
为谐波源，可通过具体仿真 得 出 其 中 2 ~ 25 次 谐 波
含 量 （具 体 波 形 将 在 后 文 详 细 展 示 ）， 进 而 计 算 出 谐
LCL 滤波器
Cdc Udc
图 1 并联型有源滤波器系统结构框图 Fig.1 Block diagram of shunt APF
谐波补偿时，APF 首先将检测到的系 统 谐 波 电 流 ish 形成补偿电流指令信号，然后经控制策略及逆 变器变换生成补偿电流，再通过输出滤波器送入电 网，实现谐波补偿目的。 考虑到并联型 APF 主要用 于补偿 2~25 次低次谐波电流含量，且补偿电流含有 开关频率及其周边高次谐波分量，故 APF 要求其输 出滤波器对中低频具有较宽的通频带，而对高频具 有很强的抑制作用，且需满足 APF 的瞬态电流跟踪 能力及最大纹波指标要求。
12.5
0
40
80
120
160
C ／ μF
（a） r 固定时，C 与 fr 的关系图
6.0
fr ／ kHz
4.5
3.0
0
0.4 0.8 1.2 1.6 2.0
r
（b） C 固定时，r 与 fr 的关系图
图 4 r、C 与 fr 的二维关系图 Fig.4 2D relationship among fr，r and C
波有效值，即补 偿 指 令 有 效 值 。 本 文 经 计 算 得 I c*a=
三相并网逆变器LCL滤波器的参数设计与研究
三相并网逆变器LCL滤波器的参数设计与研究一、本文概述随着可再生能源的快速发展，三相并网逆变器在电力系统中的应用越来越广泛。
然而，并网逆变器产生的谐波会对电网造成污染，影响电能质量。
为了减小谐波对电网的影响，LCL滤波器被广泛应用于三相并网逆变器中。
LCL滤波器具有优良的滤波性能和高效率，因此，对LCL滤波器的参数设计进行研究具有重要意义。
本文旨在对三相并网逆变器的LCL滤波器参数设计进行全面研究。
介绍三相并网逆变器的基本原理及LCL滤波器的结构和功能；然后，分析LCL滤波器的主要参数（包括电感、电容等）对滤波器性能的影响，建立相应的数学模型；接着，根据电网谐波标准和电能质量要求，提出一种有效的LCL滤波器参数设计方法，并通过仿真和实验验证该方法的可行性和有效性；对LCL滤波器的优化设计和未来发展趋势进行讨论。
本文的研究不仅有助于提升三相并网逆变器的电能质量，还可为相关领域的研究提供有益的参考和借鉴。
二、三相并网逆变器与LCL滤波器的基本原理三相并网逆变器是一种将直流（DC）电源转换为三相交流（AC）电源的设备，主要用于将可再生能源（如太阳能、风能等）生成的直流电转换为适用于电网的交流电。
其核心功能是实现电能的转换与控制，以满足电网对电能质量的要求。
三相并网逆变器通常包括功率开关管、滤波器和控制策略等部分，其中滤波器的设计对于减小逆变器输出电流中的谐波分量，提高电能质量具有关键作用。
LCL滤波器是一种三阶滤波器，由电感（L）、电容（C）和另一个电感（L）组成，其结构特点是在电容两侧各有一个电感。
这种结构使得LCL滤波器在高频段具有较大的阻抗，而在低频段具有较小的阻抗，因此能够有效地滤除逆变器输出电流中的高频谐波分量，同时减小滤波器对逆变器输出电压的影响。
在三相并网逆变器中，LCL滤波器通常连接在逆变器的输出端，用于滤除逆变器输出电流中的谐波分量。
滤波器的设计需要综合考虑滤波效果、系统稳定性、成本等多个因素。
并联有源电力滤波器中LCL滤波器的分析与设计
并联有源电力滤波器中LCL滤波器的分析与设计
张国荣;李宗钧;陈鹏
【期刊名称】《高压电器》
【年(卷),期】2011(47)6
【摘要】并联有源电力滤波器(active power filter,APF)要求较高的补偿带宽和较低的开关纹波含量。
LCL滤波器由于可以兼顾低频段增益和高频段的衰减,是APF 输出滤波器的较好选择。
但LCL滤波器是三阶系统,设计较为复杂且存在谐振点振荡问题。
现有的论文主要是通过MATLAB仿真图形分析LCL滤波器的性能,不能给出定量的公式化描述。
笔者推导了带阻尼电阻的LCL滤波器的S域传递函数,并将其分解为几个典型系统的组合,利用数学推导详细分析了LCL滤波器中各个参数变化对系统性能的影响,为LCL的参数调整提供了理论依据。
仿真和实验结果证明了所提出理论的正确性。
【总页数】5页(P19-22)
【关键词】并联有源电力滤波器;LCL滤波器参数;传递函数
【作者】张国荣;李宗钧;陈鹏
【作者单位】教育部光伏系统工程研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TM461
【相关文献】
1.并联型有源电力滤波器输出LCL滤波器的设计
2.并联型有源电力滤波器输出LCL滤波器的设计
3.并联有源滤波器LCL滤波器特性分析及设计方法
4.TNPC有源电力滤波器中LCL滤波器分析与设计
5.LCL滤波器在并联型有源电力滤波器中的设计
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并网逆变器LCL滤波器参数设计综述
并网逆变器LCL滤波器参数设计综述LCL型并网逆变器是作为可再生能源端与电网之间的重要转化接口，其中一个重要的研究问题是LCL滤波器的设计，目的是提高并网电流的质量。
但是由于LCL滤波器参数设计复杂，因此需要考虑多种因素来满足并网的要求。
文章则对LCL滤波器参数设计相关文献进行了归纳与总结，并指出了LCL滤波器参数设计的关键技术。
标签：并网逆变器；参数设计；电流质量；LCL滤波器Abstract：LCL grid-connected inverter is an important interface between renewable energy and power grid. One of the important research issues is the design of LCL filter to improve the quality of grid-connected current. However，due to the complexity of LCL filter parameter design，we need to consider a variety of factors to meet the requirements of grid connection. In this paper，the literature about parameter design of LCL filter is summarized，and the key technology of parameter design of LCL filter is pointed out.Keywords：grid-connected inverter；parameter design；current quality；LCL filter引言随着能源的不断消耗以及太阳能技术应用的不断发展，光伏发电技术得到了广泛应用。
LCL滤波器在并联型有源电力滤波器中的设计
LCL滤波器在并联型有源电力滤波器中的设计彭光强;刘振;彭欢;郭金柱【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2011(028)005【摘要】在满足相同的高频滤波效果的情况下,LCL滤波器所需的总电感值比L滤波器小,因此更适于在大功率、开关频率较低的电流源控制型并网设备上应用。
然而针对该类型滤波器的参数设计不仅关系到开关频率处纹波抑制效果,同时也会影响电流控制器的性能。
随着高频谐波抑制效果明显的LCL滤波器在并联型有源滤波器中应用,基于谐波电流跟踪控制器的LCL参数设计需要进一步研究,因此文中基于并联型有源电力滤波器给出一套LCL滤波器设计方法,并通过仿真验证该LCL滤波器的有源电力滤波器的有效性。
%Because LCL filter needs smaller inductance value comparing to L type filter at the same performance in harmonic suppression,it is gradually used in high-power and low-frequency current-source-controlled grid-connectedconverters.However,design work of LCL filter parameter not only relates to switch frequency ripple attenuation,but also impacts on performance of current controller.As the LCL filter with significant high frequency harmonic suppression effect used in shunt active power filter,further research based on LCL filter in shunt active power filter is needed.The parameter design method of LCL filter is given in the paper,and this design method is verified by simulation based on MATALAB.【总页数】4页(P1-4)【作者】彭光强;刘振;彭欢;郭金柱【作者单位】武汉大学电气工程学院,湖北武汉430072;武汉大学电气工程学院,湖北武汉430072;武汉大学电气工程学院,湖北武汉430072;武汉大学电气工程学院,湖北武汉430072【正文语种】中文【中图分类】TN713【相关文献】1.并联型有源电力滤波器输出LCL滤波器的设计 [J], 谢辉2.并联型有源电力滤波器输出LCL滤波器的设计 [J], 梅松涛;谢澎波3.并联型有源电力滤波器输出LCL滤波器研究 [J], 郑大星;胡金高4.有源电力滤波器中LCL滤波器的设计 [J], 张渴;曾光;杨波5.并联型有源电力滤波器输出LCL滤波器的有源阻尼控制 [J], 王盼;刘飞;查晓明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
并联型有源电力滤波器输出滤波器的阻尼控制
并联型有源电力滤波器输出滤波器的阻尼控制胡中功;吴彬;邓晓虹;罗自永【摘要】为了减少电感的使用量,针对三阶电感-电容-电感(LCL)系统容易出现谐振的问题,提出了基于电容电流反馈的有源阻尼控制策略.首先建立了有源滤波器输出LCL滤波的数学模型,推导了LCL系统在高次谐波下的传递函数,由根轨迹图分析出电容电流反馈系数的取值范围,结合系统的幅值裕度,从中优化得到合适的闭环参数,最后在MATLAB中建立了电力系统模型.仿真结果表明:采用电容电流反馈的有源阻尼控制策略得到电流的总谐波失真含量是3.72％,优于采用阻尼电阻控制策略的4.21％.该策略可以很好地对系统的谐波进行补偿,开关频率处纹波衰减率较为理想,系统的稳态和动态性能均满足求.【期刊名称】《武汉工程大学学报》【年(卷),期】2014(036)005【总页数】5页(P59-63)【关键词】谐振;无源阻尼;电容电流反馈【作者】胡中功;吴彬;邓晓虹;罗自永【作者单位】武汉工程大学电气信息学院,湖北武汉430205;武汉工程大学电气信息学院,湖北武汉430205;武汉工程大学电气信息学院,湖北武汉430205;深圳市库马克新技术股份有限公司,广东深圳518108【正文语种】中文【中图分类】TM7110 引言有源滤波器在开关频率处会产生较大的谐波电流.为了尽量衰减开关谐波，通常使用电抗器作为有源滤波器的输出滤波器，经过长期实际应用，其参数设计方法已经成熟.在使用电抗器时，为了减少开关次谐波同时不降低系统的动态性能，需要增大电抗器的电感值.由于电感具有滞后电流的作用，增大电感必然会带来系统动态性能的降低，同时成本也会增加，补偿电流对谐波电流的跟踪精度也会下降［1］.电感－电容－电感（LCL）滤波器与电感（L）型滤波器相比，在衰减高频段谐波时，系统的动态性能有不少提升，同时，减少了电感量，也缩小了产品的占地面积，缩减了产品的硬件投资.尤其在大功率场合，滤波的优势更为明显.因此成为近几年研究的热点之一.加入LCL滤波器后，系统由一阶变成三阶，容易引起谐振.脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，以下简称：PWM）整流器如同一个谐波源［2］，开关频率附近的高次谐波会对LCL滤波器产生激励，引起谐振，导致系统不稳定，输入电流谐波畸变率增大［3］.在滤波电容支路中加入电阻，与电容串联可以避免谐振，这种方式在实际中的运用较为成熟，缺点是阻尼电阻的加入增加了额外的损耗，特别是在大功率系统中，系统效率会大受影响.为了解决上述的问题，在有源阻尼思想的反馈控制策略的基础上，引入了并网侧以电感电流检测作为外环、以电容电流反馈作为内环的双闭环控制方法.同时，笔者对电阻阻尼策略也进行了研究，并用MATLAB仿真软件对比了采用电容电流反馈的有源阻尼控制策略和阻尼电阻控制策略的补偿效果，仿真结果表明LCL有源阻尼方法是可行的，且具有较好的效果.1 有源电力滤波器输出LCL的数学模型带LCL的有源滤波器系统结构如图1所示.图1中，Ua、Ub、Uc 是电网电压，L1、L2 和Cf 组成三阶LCL滤波系统，非线性负载是系统谐波电流的来源.为了简化起见，图1中均未考虑寄生参数的影响.由于并联型有源电力滤波器（Active Power Filter，以下简称：APF）主要用于补偿2次至25次低次谐波电流含量，且补偿电流含有开关频率及其整数倍次的谐波分量［4］，故要求LCL滤波器对中低频具有较宽的通频带，而对高频具有很强的抑制作用［5］.图1 并联型有源滤波器系统结构Fig.1 System architecture of shunt active filter假定电网三相是对称的，则每相滤波器的特性是一致的，其在高次谐波下的单项等效模型如图2所示.图2 LCL滤波器原理图Fig.2 Schematic of LCL filter变流器输出U0经过LCL滤波器转换为并网补偿电流i2，其传递函数H（s）为：令式（1）分母为0得到其谐振频率：LCL滤波电感的选取要能精确地满足对谐波电流进行跟踪补偿的基本条件，考虑换相过程：式（3）中：Lgx是x相电网的电感，Lrx是x相负载进线电感.补偿电流的变化率为：要实现精确补偿，电感值必须满足［6］：由式（3）、式（4）、式（5）可得：在没有阻尼电阻时，对传递函数H（s）作幅频波特图，如图3所示.图3 LCL滤波器波特图Fig.3 LCL filter Bode plot从图3可以看出：LCL滤波器在105～106 rad／s频率段衰减率为线性，每10倍频程衰减60dB.但在频率为22 900rad／s（3 646Hz）附近有幅值很大的尖峰，谐波电流在峰值处会被放大，增大了谐波的畸变率，严重影响了系统的稳定运行.2 无源阻尼模型及阻尼电阻的设计2.1 无源阻尼的数学模型当系统中加入阻尼电阻时，LCL滤波器拓扑结构如图4所示.其传递函数为：与式（1）相比，式（7）多了一个s2项，使得极点落在复平面的虚轴左半平面，系统稳定，不会引起震荡.图4 无源阻尼等效图Fig.4 Equivalent diagram of passive damping2.2 阻尼电阻的设计取R值为0Ω、1Ω、3Ω、10Ω，作LCL滤波器的开环传递函数的波特图，如图5所示.图5 R 为0，1，3，10Ω时LCL滤波器开环传递函数波特图Fig.5 LCL filter open loop transfer function Bode plot when R＝0，1，3，10Ω注：1－R＝0Ω；2－R＝1Ω；3－R＝3Ω；4－R＝10Ω理论上，只要加入阻尼电阻，就能抑制尖峰.阻尼电阻起到了衰减滤波器的谐振峰值的作用，由图5可知：如果R选择过小，抑制系统谐振的能力不足；增大电阻R，虽然可以一定程度上减小系统的损耗，但是却带来了对高频段谐波衰减能力降低的弊端.一般R取值为谐振频率处电容阻抗的三分之一，即R＝，ω ＝3 646Hz，计算出r R值为2.18Ω，此时其传递函数波特图如图6所示.由图6可知，系统谐振得到了抑制，高频段谐波衰减能力也较强.图6 R＝2.18Ω时波特图Fig.6 Bode plots when R＝2.18Ω3 有源阻尼控制策略设计该有源阻尼方案采用双闭环控制策略.并网侧以电感电流控制器作为外环、以采样电容电流进行反馈控制作为内环，将有源滤波器实际输出电流与检测到的补偿谐波含量指令信号相比形成误差量，经比例－积分（Proportional Integral，以下简称：PI）控制器作为电容电流内环指令信号.其控制框图如图7所示.图7 双环控制原理图Fig.7 Schematics of loop control设K为电容电流的反馈系数，其传递函数为：由式（8）可知：该控制方法的实质是引入内环反馈代替阻尼电阻.以K为参数绘制关于K的广义根轨迹，如图8所示.由图8可知：要使系统稳定，K的取值范围为0.446～5.81.K的选取与阻尼系比密切相关：式（9）中：ζ为阻尼比，阻尼比越大，阻尼效果越强，但过大的阻尼比会使得系统的稳定裕度降低.经过反复仿真比较取阻尼比ξ＝0.707，由此求出反馈系数K＝3.07，代入式（7），可作反馈系数K＝3.07时的波特图，如图9所示，抑制谐振的效果良好.图8 K的广义根轨迹Fig.8 Generalized root locus of K图9 有源阻尼控制的波特曲线Figure.9 Potter curve active damping control4 实验仿真对比为进一步验证无源阻尼与有源阻尼理论的正确性，同时也为了对比两者之间的优劣，笔者以表1的数据为准用 MATLAB／Simulink搭建系统模型.表1 LCL滤波选取的参数Table 1 Parameters of LCL filter仿真参数取值仿真参数取值系统电压／V 380 L1／mH 0.13系统频率／Hz 50 L2／mH 0.07开关频率／Hz 150 Cf／μF 42 Lg／mH 0.02 Lr／mH 0.032图10（a）、图10（b）分别是用无源阻尼策略和有源阻尼双环控制方法后得到的补偿后的电网电流波形和电网电压波形，两者的波形都得到明显改善.图11是对两者电流的快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform，以下简称：FFT）分析，无源阻尼策略得到电流的总谐波失真（Total Harmonic Distortion，以下简称：THD）含量是4.21%，有源阻尼控制策略电流的THD是3.72%.由图11可以看出，两者的5、7、11、13次谐波含量基本相同，但是采用有源阻尼控制策略的其他谐波含量要低于采用无源阻尼方案时的含量.图10 采用阻尼策略后电流和电压波形Fig.10 Current and voltage waveforms after using damping strategy图12给出了滤波器从开始运行到达到稳定状态的动态过程，结果显示滤波器在启动时波形会有震荡，但能回复到正常状态.图11 阻尼补偿后电流的FFT分析Fig.11 FFT analysis after damping compensation图12 阻尼补偿后系统的动态特性Fig.12 Dynamic characteristics after using damping strategy5 结语笔者对有源滤波器输出LCL滤波容易引起谐振的原理进行了分析，并分别采用加入阻尼电阻和引入电容电流反馈的闭环控制策略的方法进行了研究：a.阻尼策略可以很好的对系统的谐波进行补偿，开关频率处纹波衰减率较为理想，系统的稳态和动态性能均满足求.b.在不考虑损耗的情况下，阻尼电阻方法和有源阻尼控制方法得到的效果差距并不大，甚至在某些情况下阻尼电阻方法由于结构简单，受控制的非理想因素影响较小，这与目前工业上仍是大量采用无源阻尼的情况相符.c.考虑到无源阻尼的损耗问题，在大功率场合，有源阻尼的实际应用范围更广.参考文献：［1］郭希铮，游小杰，李欣然.LCL滤波的三相电压型PWM整流器无传感器有源阻尼控制方法［J］.电工技术学报，2011，26（增刊1）：91－96.GUO Xi－zheng，YOU Xiao－jie，LI Xin－ran.A sensorless active damping control method for three－phase voltage PWM rectifier with LCL filter［J］.Transactions of China Electrotechnical Society，2011，26（S1）：91－96.（in Chinese）［2］LANG Yong－qiang，XU Dian－guo，HADIANAMREI S R，et al.A novel design method of LCL type utility interface for three－phase voltage source rectifier［C］／／36th IEEE Power Electronics Specialists Con－ference，June 16－16，2005，Recife，Brazil.IEEE Publishers，2005：313－317.［3］张宪平，李亚西，林资旭，等.LCL滤波的电压型PWM整流器的有源阻尼控制［J］.电气传动，2007，37（11）：22－25，60.ZHANG Xian－ping，LI Ya －xi，LIN Zi－xu，et al.Active damping control of voltage source PWM rectififer with LCL filter［J］.Electric Drive，2007，37（11）：22－25，60.（in Chinese）［4］武健，何娜，徐殿国.重复控制在并联有源滤波器中的应用［J］.中国电机工程学报，2008，28（18）：66－72.WU Jian，HE Na，XU Dian－guo.Application of repetitive control technique in shunt active power filter ［J］.Proceedings of the CSEE，2008，28（18）：66－72.（in Chinese）［5］王盼，刘飞，查晓明.并联型有源电力滤波器输出LCL滤波器的有源阻尼控制［J］.研究与分析，2011，25（3）：41－45.WANG Pan，LIU Fei，CHA Xiao－ming.Active damping control of LCL filter based on shunt active power filter［J］.Shaanxi Electric Power，2011，25（3）：41－45.（in Chinese）［6］彭光强，刘振，彭欢，等.LCL滤波器在并联型有源电力滤波器中的设计［J］.通信电源技术，2011，28（5）：1－4.PENG Guang－qiang，LIU Zhen，PENG Huan，et al.Design and research on shunt active power filter with LCL filter［J］.Telecom Power Technologies，2011，28（5）：1－4.（in Chinese）。
基于LCL型并网滤波器的优化设计方案研究
基于LCL型并网滤波器的优化设计方案研究LCL型并网滤波器是一种有效降低电网中谐波电压和电流的设备，广泛应用于各种电力系统中。
为了进一步提高LCL型并网滤波器的性能和效率，本文将针对其优化设计方案展开研究。
首先，为了优化LCL型并网滤波器的设计方案，需要进行电网的谐波特性分析和滤波器的需求分析。
通过对电网的谐波频率、幅值和相位的检测和分析，可以确定滤波器的谐波抑制要求和工作频段。
此外，还需要分析并网滤波器所处的电网环境、电网容量和谐波源的位置，以确定滤波器的尺寸和工作要求。
其次，对于LCL型并网滤波器的优化设计方案，需要考虑滤波器的结构和参数的选择。
结构上，可以考虑采用多种滤波回路并联的方式，提高滤波器的谐波抑制性能。
参数上，可以通过选取合适的电感、电容和电阻数值，以及合理的放置方式，使滤波器的谐波阻抗匹配和谐波抑制性能达到最优。
另外，为了进一步优化LCL型并网滤波器的设计方案，可以考虑引入先进的控制算法和器件。
例如，可以利用自适应滤波算法、优化控制算法和预测控制算法来实现滤波器的自适应工作和优化控制。
此外，还可以引入高性能器件，如IGBT管、SiC元件和磁电阻器等，提高滤波器的开关频率和功率密度。
最后，为了验证优化设计方案的有效性，可以进行仿真和实验验证。
通过建立合适的电网和滤波器模型，并进行电网谐波仿真和滤波器性能测试，可以评估设计方案的性能和优化效果。
根据仿真和实验结果，可以对设计方案进行调整和改进，以实现更好的滤波器性能和效率。
综上所述，基于LCL型并网滤波器的优化设计方案研究，需要进行电网的谐波特性分析和滤波器的需求分析，考虑滤波器的结构和参数选择，引入先进的控制算法和器件，以及进行仿真和实验验证。
通过这些工作的开展，可以使LCL型并网滤波器在降低电网谐波电压和电流方面的性能和效率得到进一步提高。
三相并网逆变器LCL滤波器的研究及新型有源阻尼控制_陈新
控制上使得电容电压 u C 和网侧电流 i2 同相位，
（ 6）
网侧等效阻抗
Z grid Z b j L2
（ 7）
由此可见， 当检测滤波电容电压 u C 和网侧电流
i 2 时，网侧等效阻抗呈容性。电路表现为电容（容
值为 1/ 2 L2 ）与基准阻抗串联，如图 4b 所示。
图3 不同阻尼电阻连接方式下 LCL 滤波器的伯德图 Fig.3 Bode diagram of LCL filter with damped resistor in different positions
Compared with the traditional L type filter, LCL type filter is more suitable for
three-phase grid-connected inverter which used in the high-power because of its lower cost and good performance in harmonic suppression. The variation of net impedance is analyzed according to the different positions of voltage and current sensors in the inverter. The stabilization analysis of system is also discussed on the paper in different current control ways. To the question of resonance in the LCL filter and the application of passive damped resistor will cause the power loss and affect the system efficiency, the system control models and transfer functions which based LCL filter capacitor-series and parallel damped resistor are constructed. According to the principle of equivalent function, the system control strategy which based on LCL filter capacitor-series and parallel active virtual damped resistor is obtained with the feedback of filter capacitor voltage on this paper. The control strategy which based on LCL filter capacitor-parallel active virtual damped resistor is verified in the Matlab/Simulink and experiment. The results of simulation and experiment show the current of grid is stabilization and low THD, and the system power loss is not increased at the same time. Keywords ： Grid-connected inverter, stabilization analysis, LCL filter, active virtual damped resistor, control strategy
三相并网逆变器LCL滤波器的参数设计与研究
LCL 滤波器中电感的磁心部分通常是占整个滤 波器的大部分重量、体积和成本。因此设计滤波器 时在能够达到滤波要求的情况下尽量减少滤波器的 磁心材料。另一方面，电容的工艺比较成熟，同时 滤波电容的体积比较小、成本低。因此设计 LCL 滤 波器时，在相同的滤波效果的前提下，L1 和 L2 总的
关键词：并网逆变器 LCL 滤波器 谐振频率 谐波抑制 磁心 中图分类号：TM48
Design and Research on Parameter of LCL Filter in Three-Phase Grid-Connected Inverter
Liu Fei1 a Xiaoming1 Duan Shanxu2 (1. WuHan University Wuhan 430072 China 2. Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074 China)
2 并网逆变器的电路分析
2.1 主电路拓扑 图 1 所示为三相并网逆变器拓扑结构图。图
中 id 代表新能源输出直流电流，C1 代表输入直流 母线滤波 电 容、VT1～VT6 代 表三相 逆变桥的 6 个 IGBT 开关管，R1 代表滤波电感 L1 的内阻和由每 相桥臂上、下管互锁死区所引起的电压损失，R2 代 表 滤 波 电 感 L2 的 内 阻 ，L1、C2、L2 组 成 三 阶 LCL
并联型有源电力滤波器输出LCL滤波器的设计
在一定的直流母线 电压和交流电压条件下 ，电感值
作者简 介 ：谢
・
辉 （ １ ９ ９ ０一） ，男，广 东电网惠蚪供电局 ，主要从事供 电设备技术和 管理 工作 。（ 广东 惠州／ ５ １ ６ ０ ｏ １ ）
ｌ ３ ２・
・
问题探讨 ・
图１ 三相三线制并联型 Ａ Ｐ Ｆ系统主电路
下 面 以我们设计 的三相三线制并 联 型有源 电力滤
波器样机为例 ，设计输 出 Ｌ Ｃ Ｌ滤波器 。设计所 涉及 的 系统具 体参数如下 ：系统 的额 定功率 Ｐ＝ ６ ６ ｋ Ｗ；电 网
基波频率ｆ＝ ５ Ｏ Ｈ ｚ ；电网线 电压有效 值 ｕ Ｎ： ２ ６ ９ Ｖ；主 电路 直流侧 电容 电压 ｕ ｄ ｏ ＝７ ０ ０ Ｖ ；额定 输 出 电流 ｔ ｍ＝ Ｉ Ｏ Ｏ Ａ；主 电路 开 关 管 的开 关 频 率 ． ＝ ９ ６ ０ ０ Ｈ Ｚ；Ａ Ｐ Ｆ 需要 补偿 的谐波次数 Ｎ＝ ６ ０ 。根据 以上 的推导 和代 入 相关 参数 ，设计 Ｌ Ｃ Ｌ滤波器参数 如下 。 （ 二 ）设 计输 出总 电感值 并联 型 Ａ Ｐ Ｆ的补 偿 性能 主要 决 定 于输 出补 偿 电 流对 于参考 电流 的跟 踪 能力 ，而 Ａ Ｐ Ｆ的输 出 电感值 决定 了补偿 电流 的跟踪 速度 ，对其 性 能有很 大 影 响 。
并联 型有 源 电力滤 波器 输 出 Ｌ Ｃ Ｌ滤波 器 的设计
越 大 ，电流 的 纹波 越 小 ，但 电感 的 电流 变 化 率 会 变
滤波 电感 一定 时 ，滤 波 电容 ｃ ， 在 满 足无 功 要 求 时 ， 应尽 量大 。另 一方 面 ，经 过 Ｌ Ｃ Ｌ滤 波器 除 了有 高频 开关 谐 波外 还 包 括 补 偿 的低 次 谐 波 。 当 过 小 时 ，
三相并网逆变器LCL滤波特性分析及控制研究
三相并网逆变器LCL滤波特性分析及控制研究一、本文概述随着可再生能源，特别是太阳能和风能的快速发展，三相并网逆变器在电力系统中的应用越来越广泛。
然而，并网逆变器产生的谐波对电力系统的影响也日益显著，因此，滤波器的设计成为提高并网逆变器性能的关键。
本文将对三相并网逆变器的LCL滤波器特性进行深入分析，并在此基础上研究相应的控制策略。
本文首先介绍了三相并网逆变器的基本原理及其在电力系统中的重要地位。
接着，详细阐述了LCL滤波器的结构和工作原理，并分析了其在抑制谐波、提高电能质量方面的优势。
通过对LCL滤波器特性的分析，揭示了其在不同工作条件下的滤波效果及存在的问题。
为了优化LCL滤波器的性能，本文进一步研究了相应的控制策略。
通过对并网逆变器控制系统的分析，提出了一种基于LCL滤波器的优化控制方法。
该方法能够有效提高滤波效果，降低谐波含量，从而改善电力系统的电能质量。
本文的研究内容对于提高三相并网逆变器的性能、优化电力系统的电能质量具有重要意义。
通过深入分析LCL滤波器的特性和研究相应的控制策略，本文为三相并网逆变器的设计和应用提供了理论支持和实践指导。
二、LCL滤波器的基本原理LCL滤波器作为一种广泛应用于三相并网逆变器中的滤波装置，其基本原理主要基于电感（L）和电容（C）对交流信号的频率特性。
相比于传统的L型或LC型滤波器，LCL滤波器在高频段具有更好的衰减特性，因此能更有效地抑制并网电流中的高频谐波。
LCL滤波器主要由两个电感（L1和L2）和一个电容（C）组成，形成一个串联谐振电路。
在正常工作频率下，电容C对基波电流呈容抗，对高频谐波电流呈感抗，从而实现对高频谐波的抑制。
同时，两个电感L1和L2分别位于电容C的两侧，形成滤波器的入口和出口，起到进一步滤波的作用。
当逆变器产生的电流经过LCL滤波器时，高频谐波分量在电容C 处受到阻碍，从而减少了对电网的污染。
同时，电感L1和L2的存在可以有效减小滤波器的体积和重量，提高滤波效果。
三相并联有源滤波器输出滤波器设计方法研究
图5
加入输出滤波器前的 i S 和 U PCC 的仿真波形及频谱
4 设计实例和仿真结果
建立了三相并联 APF 的仿真模型 通过仿真结 果可验证设计的 LRC 滤波器能否达到预期效果 O 并联 APF 的仿真模型参数为 1V dc=700V 采样频率 为 l0khz I m=20AO 采用二极管整流负载 电源电压 U S=220V 频率为 50hzO 首先 按所提方法 在设定 电流最大允许脉动为 20"的条件下 确定 L 的取值 范围大致为 3 #22mhO 其次 为了将开关谐波成分 再衰减 l/lO 即开关谐波衰减为原始的 2% 则选择 f c=lkhzO 为获得较理想的滤波特性 选择 "=O.5O 图 4 给出此时的输出低通滤波器幅频特性O 实 际应用中,在满足电流纹波要求的情况下, 为了获得 最佳的电流瞬态跟踪能力, 串联电感的取值应尽量 小一些O 下面以 L=3mh 为例 给出设计实例和仿真 分析 O 表 l 给出 LRC 输出滤波器的具体参数 O 图 5 给出加入输出滤波器前电源电流 i S 和 PCC 点 l8
并联有源电力滤波器LCL参数的选择方法
并联有源电力滤波器LCL参数的选择方法*张国荣，陈鹏，李宗钧(教育部光伏系统工程研究中心，合肥工业大学能源研究所，合肥230009)摘要:并联型有源电力滤波器(shunt active power filter，SAPF)中应用LCL滤波器有高频阻带性能好、低频补偿能力强等优点，但参数确定难。
本文基于对补偿对象及补偿目标的数字化建模，结合PWM控制特性和谐振影响，给出LCL滤波器参数选择方法，最后分析参数选择对系统性能的影响。
该方法简单实用。
仿真和实验证明了该方法的有效性。
关键词:并联型有源电力滤波器;LCL滤波器;谐波抑制和无功补偿;PWM控制中图分类号:TM76文献标识码:A文章编号:1001－1390(2011)02－0044－06A Design Method of LCL－Filter－based Shunt Active Power FilterZHANG Guo－rong，CHEN Peng，LI Zong－jun(Research center for Photovoltaic System Engineering Ministry of Education，The Energy Institute of Hefei Universityof Technology，Hefei230009，China)Abstract:LCL－filter in shunt active power filter is characterized by better attenuation performance at high frequency and better compensation performances．But it is difficult to define parameters．Based on the modeling of compensation object and target，this paper proposes a new design method of LCL－filter and puts forward the relations among param-eters for compensation performance according to the characteristic of PWM technology and resonance．This method is simple and useful．Simulation and experiment validate the feasibility of the method．Key words:shunt active power filter，LCL－filter，harmonic and reactive current，pulse width modulation technology0引言目前SAPF主电路多采用电压型变换器拓扑结构，通过无源滤波器与电网连接［1］。
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０ 引 言
随着现 代工 业技 术 的发展 ，人量 的 电力 电子装 置 中采 用 了大功 率开 关器件 ，使 电力 电子装置 实现
ｌ
滤 波 器 的分 析
带￡ 滤 波器 的并 联型有 源 电力滤波 器 （Ｐ ） Ａ Ｆ 的
系 统 结构 图如 图１ 示 。其 中， 是 网侧 电压 ， 是 所
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ Ｃ — ｌｅ ｎ Ｓ ｓ ａ ｃ ｆＬ Ｆｉｔ ｒｉ ｈｕｎ ｔｖｅＰｏ ｒＦｉｔ ｒ ｔＡｃ ｉ ｗｅ ｌｅ
ＺＨＥ ＮＧ — ｉ ， Ｄａ ｘ ｎｇ ＨＵ ｉ ｇ ｏ Ｊｎ－ ａ
（ ｏｌ ｅ ｆ ｌｃｒ ａ ｎ ｉｅｒｎ ｎ Ａ ｔｍａｉｎ Ｆ ｚ ｏ ｎｖｒｉ， ｕｈ ｕ ３ ０ ０ ， ｈｎ ） Ｃ ｌｇ Ｅ ｅｔｃ ｌ ｇｎ ｅｉｇａ ｄ ｕｏ ｔ ， ｕｈ ｕＵ ｉ ｓｔ Ｆ ｚ ｏ ５ １８ Ｃ ｉａ ｅ ｏ ｉ Ｅ ｏ ｅ ｙ
了高频 化和 小 型化 ，但 随之而 来 的是高 次谐波 的产
生 ，对 电网造成 的污 染 。现 在 采用 的 比较 流行 的补 偿 谐波 的装置是 并联型有源 电力滤波器 （Ａ Ｆ Ｉ２ Ｓ Ｐ ）１１ 。 现 阶段 的Ｓ Ｐ 的输 出一 般来 说采 用单 电感 滤波 ＡＦ
器 。单 电感滤 波器 结构 简 单 ，但 是 不能够 很 好地 滤 除 开关谐 波 Ｍ ，需要较 高 的开关 频 率才 能有 效地 滤 除 开关谐 波 ，获得 良好 的动态 性 能 。往 往为 了获
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａｃ ｉ ｅ ｐ ｗｅ ｌ ｒ ｉ ｎ ｉ ｐ ｒ ａ ｙ ｅ ｏｆｐ ｗｅ ｌ ｃ ｒ ｎｉ ｅ ｉ ｅ ｗｈｉ ｈ ｉ ｓ ｄ ｆ ｒ ｈ ｒ ｏ ｃ ｃ ｍｐ ｎ ａ ｉ ｎ． ｅ ＬＣＬ— ｓ ｒ ｃ ： ｔｖ ｏ ｒ ｆ ｔ ｓ ａ ｍ ｏ ｔ ｎｔ ｐ ｏ ｒｅ ｅ ｔｏ ｃ ｄ ｖ ｃ ｉ ｅ ｔ ｃ ｓ ｕ ｅ ｏ ａ ｍ ｎｉ ｏ ｅ ｓ ｔｏ Ｔｈ
所 以可用
Hale Waihona Puke 了分 析 ，并搭 建仿真 模型对 其进行 仿真 ，证 明了带 Ｌ Ｌ滤波器 的并联 型有源 电力滤波 器 能够 有效地 滤 Ｃ
除开 关纹波 。
关键词： 有源 电力滤波器 ；， 滤波 器；高频补偿 ；开关纹波 Ｊ 中图分类号：Ｔ Ｔ ２ Ｎ １ ８ Ｍ １ ；Ｔ ７ ３． 文献标识码：Ａ 文章编号 ：
得 较好 的滤 除开 关谐 波 ，需要增 大 电感 的数值 ，这
不 仅提 高 了成本 ，而且 降低 了系统 的动态 性 能 。
因此 ，有些 学 者提 出用Ｌ Ｌ 波 器代 替 单 电感 Ｃ滤 滤 波器 ，Ｌ Ｌ 波器 能够抑 制 高次谐 波 。本 文将 Ｃ滤 对， 滤 波器 进行分 析 ，并进 行仿真 验证 。 Ｊ
并联型有源 电力滤波器输 出Ｌ Ｌ Ｃ 滤波器研究
电工电气 （０２Ｎ ．） ２ １ ｏ９
并联型有源 电力滤 波器输 ￣Ｌ，滤 波器研 究 Ｃ Ｌ
郑 大星 ， 胡金 高
（ 州大学 电气Ｚ程 与 自动化 学院，福 建 福 州 ３ ０ ） 福 － ５１８ ０
摘 要： 有源 电力滤波 器是一 种谐波 补偿装 置 ， 由于 ， 滤波 器兼顾 了低频 段增益和 高频衰减 ， Ｊ 滤波器 作 为并联 型有源 电力滤波 器 的输 出代替传 统 的单 电感 滤波器 。对 ￡ 滤 波器进行
ｑ ｎ ｙ ｂ ｎｄ ａ ｄ ｄ ｃ ｙ ｏ ｉ ｈ ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｂ ｎ ｕｅ ｃ ａ ｎ ｅ ａ ｆ ｈ ｇ ｑ ｅ ｃ ａ ｄ．Ｔｈ ｒ ｅ ＬＣＬ。 ｌ ｒ ｗａ ｎ ｌ ｚ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｍｕ ａ ｉ ｎ ｍｏ ｅ ｉ ｅ ｆ ｔ ｓ ａ ａ ｙ ｅ ｎ ｈ ｉ ｌ ｔｏ ｄ ｌｗａｓ ｂ ｉｔ Ｔｈｅ ｓ ｍｕｌ ｔｏ ｕ ｌ． ｉ ａｉ ｎ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗｓｔ ａ ｈ ｈ ｎ ｃ ｉ ｅ ｐ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｈ ｔ ｅ ｓ ｕ ｔａ ｔｖ ｏｗｅ ｌｅ ｔ ｈｅＬＣＬ ｆ ｌ ｒｉ ｕｆ ｃ ｅ ｏ ｔｅ ｕ ｔｎ ｗｉｃ ｎ ｒ ｏ ｉ ｉ ｐ ｅ ． ｔ ｒｆ ｔ ｒｗｉ ｔ ｉ ｈ — ｔ ｓｓ ｆ ｉ ｎｔｆ ｒ ａ ｔ ｎ ａ ｉ ｇ ｓ ｔ ｈｉ ｇ ｈａ ｍ ｎ ｃｒ ｐ ｌ ｓ ｉ ｅ ｉ Ｋ ｅ ｒ ｓ ａ ｔｖ ｏｗｅ ｌ ｒ ＬＣ ｆ ｌ ｒ ｈｉ ｈ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｃ ｙ ｗｏ ｄ ： ｃ ｉ ｅ ｐ ｒｆ ｔ ； Ｌ— ｔ ； ｇ ｑ ｅ ｃ ｏｍｐ ｎ ａ ｉ ｎ； ｗｉｃ ｉ ａ ｍｏ ｃ ｒｐ ｌ ｉ ｅ ｉ ｅ ｒ ｅ ｓ ｔｏ ｓ ｔ ｈ ｎｇ ｈ ｒ ｎｉ ｉ ｐ ｅ
逆 变 器 侧 电感 ，￡是 电 网侧 电感 。Ａ Ｆ 过检 测 负 ， Ｐ通
载 电流 ，计 算 出谐 波指 令 电流 ，然 后经 过控制 策略 产 生Ｐ Ｍ 号驱 动 逆变 器 的 开关 ，逆 变 器输 出经过 Ｗ信
滤 波 器产 生与谐 波指 令 电流 相反 的补偿 电流 并入 电
网， 而达到 谐波补 偿 的 目的。 从