论文光伏并网逆变器中滤波器的设计和是适合逆变器论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关逆变器开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
摘 要：光伏发电系统中存在着大量的非线性器件和负载,其对电网带来严重的谐波污染.为了有效地抑制谐波污染,本文提出了一种新的无源滤波器的结构设计,并且建立了一个交直交变流器与无源滤波器的Simulink仿真模型.通过比较接入无源滤波器前后电流和电压的变化,对电流和电压波形进行傅里叶变换,得到它的频谱分析曲线.仿真结果表明：该滤波器的设计方法具有可行性和有效性,能够很好地抑制光伏逆变器DC/AC变换后谐波分量,并且满足当前电力系统的要求.
关键词：光伏逆变器；无源滤波器；傅立叶变换
0 引言
光伏发电系统中存在着大量的非线性器件和负载,其对电网带来严重的谐波污染.为了有效地提高电能质量,洁净电网,电网谐波治理问题已经愈来愈引起国内外学者和专家关注[1].
滤波器具有消除谐波和提供无功补偿的功能,在治理谐波的问题上处于重要的位置.传统的滤波器分为有源滤波器和无源滤波器.有源滤波器存在着高成本、功能单一等缺点的限制,同时光伏发电系统受阳光、温度等不确定因素的影响比较大,使得光伏阵列的直流母线利用率较低[2].无源滤波器因其结构简单、设备投资少、运行可靠性高、运行费用低等优点,成为电力系统中最普遍的谐波抑制设备[3].在交流系统中,无源滤波器不仅可以起到滤波作用,而且还可以兼顾无功补偿的需求.因此它成为传统的补偿无功和抑制谐波的主要手段.
本文提出了一种新的无源电力滤波器,理论分析了该无源滤波器的可行性.利用Simulink搭建系统仿真模型,同时采集滤波前和滤波后的电压、电流量,分别对其进行傅立叶变换,得到相应的频谱分析曲线.仿真结果表明,该无源滤波器能够很好地抑制光伏逆变器DC/AC变换后谐波分量.
1 无源滤波器的结构设计
无源滤波器,又称LC滤波器,是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路,可滤除某一次或多次谐波,最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联[4].本文中无源滤波器是通过电感、电容和电阻一系列的串并联来达到滤波的效果,其结构简图如图1所示.
图1中所示的U、V、W分别代表光伏逆变器输出的三相交流电.由于这其中含有很高的高频分量,因此我们通过必须接入三相无源滤波器,滤去当中的谐波分量来满足电力系统的要求.其中,电感L10和L20是含有电阻性的电感,L1是纯电感,串联在电网当中的电感L1主要是滤去电网中电压的谐波分量.无源滤波器作为低通滤波器,频率高于其谐振频率的高次谐波将会被抑制.选用该滤波器,流经电网的高频分量会明显地衰减.电阻R的值越大,滤波器的阻尼作用越大,但阻值越大,其损耗越大,在选择时应综合考虑.电感L越大,滤波效果越明显,但电感L上的压降越大,无功损耗增多.电容越大,补充系统的无功越大,但从而降低系统的效率.所以,在无源滤波器的选择过程中,应酌情考虑.
2 无源滤波器的模型建立与仿真
为了验证第1节中无源滤波器的可行性,参照图1利用Matlab中Simulink软件建立交直交系统仿真模型,仿真模型如图2所示.其中逆变器单元是I光伏逆变器,filter1、filter2、filter3分别与L1、L2、L3共同组成三相无源滤波器.已知的参数：光伏逆变器的输入直流电压为750V,开关频率为2500Hz,负载功率为500kW,额定电压为380V,频率为50Hz、电感L1、L2、L3的参数为0.5H.
系统采用无源滤波器前逆变器输出的电压和电流波形,以及无源滤波器中电感L1与并联在母线当中的电感电阻和电容组成电路的电压和电流波形,从而来分析无源滤波器中各项器件的功能.
3 结论
本文简单阐述了光伏发电谐波产生的原因,针对光伏发电的工作环境和特点,提出了一种新的无源电力滤波器,理论分析了该无源滤波器的可行性.利用Simulink搭建系统仿真模型,同时采集滤波前和滤波后的电压、电流量,分别对其进行傅立叶变换,得到相应的频谱分析曲线.仿真结果表明,该无源滤波器的效果能把系统的THD降低,提高了光伏发电系统输出的电源质量,确保光伏发电系统稳定可靠的运行.
参考文献
[1]徐志英,许爱国,谢少军. 采用LCL滤波器的并网逆变器双闭环入网电流控制技术[J].中国
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[2]沈国桥,徐德鸿.LCL滤波并网逆变器的分裂电容法电流控制[J].中国电机工程学报,2008,28（18）：36-41.
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参考文献：
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