3kW單相并網逆變器諧波抑制問題研究.pdf

1、大力發(fā)展風能、太陽能、燃料電池等新能源和可再生能源是21世紀人類社會發(fā)展進步的重要標志，如何為用戶提供可靠、穩(wěn)定、優(yōu)質的無污染電能以及提升電網系統(tǒng)的性能是當代電力系統(tǒng)面臨的主要問題。并網逆變器是新能源和可再生能源發(fā)電系統(tǒng)與電網或者用戶之間的能量接口，其諧波抑制是并網發(fā)電系統(tǒng)能否成為可靠能源的關鍵問題之一。本文以基于燃料電池3kW單相并網發(fā)電系統(tǒng)為研究對象，采用LCL濾波器以及入網電流和電容電流雙閉環(huán)電流控制策略有效的抑制了并網逆變器的諧

2、波。其主要研究內容有:
　　 設計了單相并網逆變系統(tǒng)總體方案，具體包括系統(tǒng)主電路、AD檢測電路、驅動電路等電路設計，針對并網發(fā)電系統(tǒng)獨立供電和并網運行兩種運行模式，論述了其總體控制方案，即輸出控制方式和模式切換控制，并詳細分析了數(shù)字化實現(xiàn)技術，為了有效抑制入網電流諧波分量，分析了逆變器諧波產生的原因。
　　 本文采用無源濾波器濾除高頻開關調制帶來的高頻諧波。論文對比了L、LC、LCL三種常見的逆變器輸出濾波器，確定了采用

3、LCL濾波器作為逆變器并網運行時的輸出濾波器。LCL濾波器高頻諧波衰減特性好，在電感量較小或開關頻率較低的情況下亦能滿足入網電流諧波衰減要求。通過分析濾波器中各個參數(shù)對濾波性能的影響，折衷考慮各種限制因素設計出最佳的濾波參數(shù)。
　　 分析了LCL濾波器諧振尖峰的問題，討論了無源阻尼方案，針對其降低LCL濾波器濾波效果并增加系統(tǒng)損耗的缺點，論文設計了入網電流和電容電流雙閉環(huán)控制的有源阻尼方案:電容電流內環(huán)有效的抑制諧振尖峰，入網電