| | | | | 并网逆变器会引入谐波干扰,IEEE Std1547-2003标准对并网发电的电源系统注入电网电流的谐波做出了严格的限制
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| | | | | | | 并网逆变器滤波的主要作用如下:
1) 有效的抑制了输出电流的过分波动;
2) 滤波作用,将开关动作所产生的高频电流成分滤除;
3) 输出滤波电感相当于连接电网和逆变桥的杠杆,通过它可以控制并网电流的幅值和相位,从而实现控制并网逆变器的功率输出,可以实现功率因数等于1,也可以根据需要向电网输送无功功率,甚至实现网侧纯电感、纯电容运行特性;
4) 使并网逆变器获得一定的阻尼特性,从而有利于控制系统的设计
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| | | | | | | | | 目前常见的逆变器输出滤波器一般有三种形式:L型滤波器、LC型滤波器和LCL型滤波器。根据逆变器运行不同状态,所选取的滤波器形式也不一样。对于独立运行时,一般采用LC型滤波器,当并网运行时有:L型滤波器、LC型滤波器和LCL型滤波器
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| | | | | | | | | | | | | 哈哈,想偷懒直接分析LCL滤波呢,既然兄弟提出来了,就在这里说说:
单L型滤波主要应用于小功率场合,具有结构简单,电感主要根据电流的纹波系数和输出电压矢量关系来设计:
LC滤波对于并网逆变器来讲实际上和单L滤波区别不大,电容C相当于逆变器的一个负载,对滤波不起作用,而且增加无功损耗;
LCL滤波为三阶系统,具有更好的高频衰减特性,对高频分量呈高阻态,要达到相同的滤波效果,LCL滤波器总电感量比L型小得多,但作为三阶系统,LCL滤波需要确定两个电感量,一个电容量,增加了设计难度,而且LCL滤波还有谐振问题,控制回路设计比较复杂 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 对于LC滤波器,9楼“电容C对滤波不起作用”怎么理解?
不是L与C构成低通滤波器,在高频段以40dB/10dec衰减谐波吗? |
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| | | | | | | | | | | | | | | 版主,电容C的主要作用是啥?既然没作用 还增加无功损耗 为啥不去掉 ?非得构造LC滤波器呢
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| | | | | | | | | | | 由于LCL滤波器的独特优点近年来应用越来越多下图为它的原理图
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| | | | | | | | | | | | | LCL滤波器主要用在大功率场合吧,小功率(1KW以下)的场合也盛行了?
继续等版主分析它的谐振问题。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 呵呵,目前主要做大功率的,我想LCL设计没问题了,L设计应该不成问题吧 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 当L1=150uH,L2=80uH,C=100uF,Rd=1m欧时其波特图如下
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | matlab
a1=0.001*100*10^-6;
b3=0.15*0.08*100*10^-12;
b2=(0.15+0.08)*0.001*100*10^-9;
b1=(0.15+0.08)*10^-3;
num=[ a1 1];den=[b3 b2 b1 0];
sys=tf(num,den);
bode(sys) |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 楼主,能否讲解下 a1 b1 b2 b3 num sys 的由来吗?
上面的公式只认得
den=[b3 b2 b1 0];
sys=tf(num,den);
bode(sys) |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | L1=150uH,L2=80uH,C=100uF,Rd=1m;
a1=Rd*C;
b3=L1*L2*C;
b2=Rd*(L1+L2)*C;
b3=L1+L2;
可以找一本基础的MATLAB书看看如:“控制系统MATLAB计算及仿真”黄忠霖编 |
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帮你把拓扑简图补上,这样让大家看的更明白;
上图是:L C L单相谐波电路模型
一般情况下,电容的无功功率被限 制在系统功率的15%以内,
电容C的计算式为:
f 就是基波市电的频率 50HZ,P为输出功率,U 为峰值电压;
我看到的资料中有这么写:
当5<(Xl/X2)<1 0且 2< Xc< 5时,可以使纹波和滤波电感的体积达到折中值;
滤波电感 L:
首先要考虑基波在电感上的压降,一般为输出额定电压的3%~5%;其次,要使谐波电流的有效值约为逆变器电流容量10%~ 20%. 否则逆变器可能由于谐波电流过大而进入保护状态;最后考虑待滤除的干扰谐波频率 的衰减倍数指标 。
Udc为直流侧母线电压; f sw 为开关管频率;△i 为纹波电流(峰峰值)
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LC 会滤波,但也容易发生谐振,这个是我们关心的问题:
由于L和C的存在会使LCL滤波器发生谐振,PWM逆变器可视为谐波发生器。逆变器产生的某次 谐波 电流可能会对滤波器 的谐振产生激励 ,导致该次谐波幅值突然增大。使逆变器的输出电流发生振 荡。为抑制高次谐波,避免输出电流畸变,一般取谐振频率为基波频率的10 ~25倍.
因此,在设计滤波器的参数时,要考虑参数对频带和谐振频率的影响,滤波器的谐振频率为:
C值减小会使谐振频率升高。为了抑制谐振,我们在C支路上串联或并联一电阻元件。
就是 楼主电路提到的LCL电容的由来。
与楼主的电路不同,我这电路的C在上面。这种方法虽然抑制谐振很有效。但会带来能量损耗,降低系统效率,因此不适合在大功率系统中应用(大系统指10KW以上,但是现状是国内所有的厂家基本上是这样的结构),大家都在用,咱们也就用呗。
系统函数(复数,拉普拉斯变换,复频域分析):
上文内容部分摘自下面的书籍;虽然此书已经啃了2年了,看的还是很吃力。大学没有自动控制原理及数字信号处理课程,吃了很大的亏,自学太吃力。
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| | | | | | | | | | | | | | | 1、从滤波效果来看当(Xl/X2)=1时即L1=L2时滤波效果最好
2、我们将电容的无功功率限制在额定功率的5%左右;
3、至于总的电感量,和L1与L2电感量的设计正在整理,等整理好后在发上来和大家讨论
4、谐振频率主要考虑基波频率和开关频率共同的影响,一般取10倍基波和0.5倍开关频率之间 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 呵呵,电子滤波器设计,很不错的一本书啊,兄弟可以像论坛推荐一下最为奖品啊 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 大师 哪个出版社 谁编写的书 能给发下吗 我也想买
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| | | | | | | | | | | 我知道L型滤波器在HXD2电力机车380V逆变电源(180KVA)上有使用,原车是阿尔斯通设计的,后来有部分车型(例如HXD2c/HXD2d)改进成了LC滤波,L滤波器对电流有滤波效果,LC滤波器对输出电压电流都有滤波效果,对负载更友好一些
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| | | | | 把标准名附上:IEEE 1547《分布式资源与电力系统互连用IEEE标准》
IEEE 1547.1-2005 带电力系统的设备互连配电资源的合格试验程序;
IEEE 1547.2-2005 带电力系统的设备互连配电资源 应用指导;
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| | | | | 顶起
虽然楼主抛出了砖,可实在囊中羞涩拿不出玉啊
为拿得出玉像楼主学习。。。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 王版主,我有几个疑问,还请帮忙回答一下,如果用SPWM,如你PPT上说明,怎么确认filter 衰减倍数? 计算出电容值很大,达到60uF了,感觉太大了!谐振频率在这个范围内,连接各个国家电网,就肯定不会谐振? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 需要LEM传感器的可以联系我asic-ic13@asic-ic.com |
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| | | | | | | | | | | | | | | 你好 版主
看了你的整理的东西 非常厉害 现有几个问题 麻烦给回复下
1、计算中 电感电流的纹波最大值 依公式进行计算 并不是电网电压为零时最大,该点算出来的值为0.14Udc*Tp/Lk;
电网电压峰值处算出来的值为0.17Udc*Tp/Lk。与提供的文稿有出入。 这个应怎么解释?
2、另外电感电流的纹波算出来之后 怎么再确定其对应的直流工作点电流值 (选磁芯用)?
我的理解:高频电感上的电流为基波电流加纹波电流 现在确定了纹波电流 再找到其对应的基波电流值(该值怎么来确定) 就可以确定磁芯最大的Bmax了 就可以验证磁芯选择规格是否合适了 。 这么理解是否正确?
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| | | | | 请问下楼主,500K并网逆变器,无隔离变压器,直接0.17MH电感的,推荐接LCL还是LC? |
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| | | | | 楼主能否讲下并网电流外环,电容电流内环的主动阻尼控制?目前仿真仿不出来,很郁闷 |
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| | | | | 市场前景好,国外**大力扶持,像我们公司固特电源,正在研发光伏并网逆变器,新产品开发中,一个公司最主要,还是有新产品的导入,才能融入市场,被市场所认可! |
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| | | | | 我在有的书上看到有的是P型滤波,就是几个电容进行了并联,这个是什么意思?
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