并网型三电平电压源变流器的LCL滤波器及其设计方法

摘要

本发明公开一种并网型三电平电压源变流器的LCL滤波器及其设计方法，该设计方法包括：1）总电感的设计，根据电流纹波的要求计算总电感的最小值，根据功率因数的要求计算总电感的最大值；2）分电感的设计；3）电容的设计，根据系统允许吸收的基波容性无功功率设计滤波电容的上限值，根据系统要求的开关次谐波电流的衰减能力设计滤波电容的下限值；4）阻尼电阻Rf的设计，根据对谐振频率的衰减效果确定阻尼电阻的下限值，根据阻尼电阻上的最大损耗确定阻尼电阻的上限值；本发明参数设计方法，理论完备、步骤简单、调整方便、滤波效果好。

主权项

并网型三电平电压源变流器的LCL滤波器，其特征在于，电压源变流器为三电平结构，其LCL滤波器包括A、B、C三相，LCL滤波器的A、B、C三相的一端对应连接并网型三电平电压源变流器的三相交流源的三相输出端，另一端对应连接电网或者负载的三相输入端；LCL滤波器的A、B、C三相结构相同，均包括第一电感（L1）、第二电感（L2）和电容（C）；第一电感（L1）的一端连接并网型电压源变流器的三相交流源的三相输出端中的一个，另一端连接第二电感（L2）的一端，第二电感（L2）的另一端连接电网或者负载的三相输入端中一个；电容（C）的一端连接第一电感（L1）和第二电感（L2）之间的连接节点，另一端接地或者连接对应第二电感（L2）与电网或者负载之间的连接节点；A、B、C三相中，第一电感（L1）和第二电感（L2）的电感之和等于总电感（LT）的电感；第一电感（L1）、第二电感（L2）和总电感（LT）的电感分别为L1、L2、LT；L1+L2=LT；LT的取值满足： 2 U dc 2 + 3 U dc E m - 9 E m 2 18 I rippleM U dc T s ≤ L T ≤ U dc 6 I m ω 其中，Udc为并网型三电平电压源变流器的直流侧总电压，TS为并网型三电平电压源变流器中的电力电子器件的开关周期，IrippleM为系统允许的电流纹波峰值；Em和Im分别为三相电网的相电压和并网型三电平电压源变流器输出相电流的峰值；ω为三相电网角频率。