并网逆变器LCL滤波器研究
并网逆变器作为分布式发电系统的重要组成部分，起着将分布式能源的直流电能转化为交流电并向电网馈送的重要作用。本文以LCL滤波三相并网逆变器为研究对象，对逆变器死区效应及闭环系统带宽对死区效应的抑制作用进行深入研究，并以总电量最小为优化目的对LCL滤波器进行优化设计。 本文首先阐述了死区效应的产生机理和死区谐波频谱分布情况以及死区效应对逆变器输出基波电压的影响。在此基础上，结合LCL滤波器谐振频率的取值范围，对开环控制逆变器谐振频率分别处于低频段、中频段和高频段时死区效应对LCL滤波器的谐振问题进行对比分析。随后分别在单电流闭环和双电流闭环两种控制策略下，通过闭环传递函数带宽分析，定量的分析了闭环系统对死区效应的抑制作用以及系统带宽大小与抑制死区效应效果的关系，并在一台250kW三相并网逆变器实验平台上进行了实验验证，证明了理论分析的正确性。 针对LCL滤波器设计的复杂性，本文首先介绍了LCL滤波器工作原理，根据其传递函数，结合三维图对比分析了LCL滤波器各参数对滤波性能的影响。以此为依据，提出一种在保证滤波性能的前提下总电感量最小的滤波器参数优化设计方案，通过引入开关频率处谐波含量的约束条件，定量描述滤波器各参数与滤波性能的关系，结合约束条件限定优化解范围，在可选区域内以总电感量最小为目的进行优化设计。最后搭建了小功率并网逆变器实验样机，通过不同组合的滤波器参数进行对比实验，验证了该优化设计方案的有效性。
分布式发电;并网逆变器;LCL滤波器;闭环带宽;死区谐波频谱;死区效应抑制
南京航空航天大学
硕士
电力电子与电力传动
胡海兵
2014
中文
TM464;TM48
77
2016-03-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）