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第４ ６ 卷第４ 期２ ０ １２ 年４ 月电力电子技术Ｐ Ｏ ｗ ｅ ｒ Ｅ ｌｅｃｔｍ ＩｌｉｃｓＶ ０ １． ４ ６ ． Ｎ ｏ ． ４Ａ ｐ ｒ ｉｌ２ ０ １２基于谐波频谱的Ｌ Ｃ Ｌ 滤波器设计邱燕， 肖岚， 姚志垒， 祁琦（ 南京航空航天大学， 江苏省新能源发电与电能变换重点实验室， 江苏南京２１０ ０ １６ ）摘要： 此处研究了基于谐波频谱的Ｌ Ｃ Ｌ 滤波器设计。 针对Ｌ Ｃ Ｌ 滤波三相并网逆变器， 给出采用空间矢量脉宽调制（ ｓｖ 冈Ⅲ）方法控制的逆变桥桥臂电压输出谐波。 依据Ｅ Ｍ Ｉ滤波器设计的方法， 研究谐波频谱与谐振频率之间的关系， 得出Ｌ Ｃ Ｌ 滤波器的谐振频率。 在此基础上， 设计出满足并网要求且总电感量最小的Ｌ ｃＬ 滤波器。 最后通过三相并网逆变器的实验装置给出了Ｌ Ｃ Ｌ 滤波器设计方案的实验效果。关键词： 滤波器； 谐波频谱； 谐振频率中图分类号： ’ ＩＮ ７ １３文献标识码： Ａ文章编号： １０００一１００Ｘ （ ２０１２）０４删－ ０３Ｒ ｅ ｓｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｌ Ｃ ＬＦ ｎ ｔｅ ｒ Ｂ ａ ｓｅ ｄ ｏ ｎ Ｈ ． ａ ｎ ｎ ｏ ｎ ｉｃ Ｓ ｐ ｅｃｔＩ． １ｌｍＱ ＩＵＹ ａ ｎ ， ｘ ＩＡ ＯＬ ａ ｎ ， Ｙ Ａ Ｏｚｈ ｉ－ ｌｅｉ， Ｑ Ｉ Ｑ ｉ（ Ｊｚ０巩萨ｕ‰ｙ鼬Ｄ ｒ咖可旷Ⅳｅ埘Ｅ ， 圮ｗＧ ｅ聊瓜洳埘耐Ｐ ｏ 眦ｒｃｏ 舢ｅ糟协ｎ ，肌阿魄‘￡触ｅ倦毋矿Ａ ｅｒＤ ， 踟ｌ洳＆ Ａ ｓｌｍ Ｍ 妇ｓ， Ⅳ却ｉ， ｌｇ ２１０ ０ １６， 吼ｉＭ ）Ａ ｂ ｓｔｒａ ｎ ： ｎ ｅｄ ｅｓｉｇ Ｉｌｏ ｆ Ｌ ｃ Ｌ ｆ ｉｈ ｅｒ ｂ 船ｅｄ 伽ｈ 蜘ｎ ｏ ＩＩｉｃ８ ｐ ｅ ｃ ｔｎ ｌｍｉｓｐ ｒｅｓｅｎ ｔｅｄ ． ｎ ｅ伽ｔｐ ｕ ｔｈ 锄∞ｎ ｉｃ ｏ ｆｉｎｖ咖ｒ¨ ｄ ｇ ｅｌｅｇ ０ｆｔＩ鹏ｅ１山鹊ｅｉ肼ｅ咖ｒｗ ｉｔｌｌ Ｌ ｃ Ｌｆ ｉｌｔｅｒ ｉ８ ｃ∞仃ｏ ｌｅｄｂ ｙ 璐ｉｎ ｇ 叩∞ｅ ｖ ｅｃ细ｐ ｕ ｌ８ ｅ祈ｄ 山ｍ ｏ ｄ ｕ ｌ“ｏ ｎ （ ｓＶ Ｐ ｗ Ｍ ）． Ａ ｃ－ｃ ｏ ｒ ｄ ｉｎ ｇ ｔｏ 山ｅｄ ∞ｉ。 ｒ ｏ ｃｅ ｓｓｏ ｆＥ Ｍ Ｉｆ ｉｌｔｅｒ， ｔｌｌｅ ｒ ｅｌａ ｔｉｏ ｎ ｓｈ ｉｐｂ ｅ ｔｗ ｅ ｅ ｎ ｈ删ｏｎｉｃ ｇ ｐ ｅ ｃｔｒ Ｉｌｍ 蚰ｄｔＩｌｅ ｍ ∞ｎ 柚ｔｆ ｈ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙｉｓ咖ｄ ｉｅｄ 锄ｄ ｔｌｌｅ聆∞ｎ 觚ｔｈ ｑ ＩＩｅｎ ｃｙｉ８ ｏ ｂ ｔａ ｉｎ ｅｄ ． Ｉｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒｔｏ 枷由ｔｌｌｅｓ忸ｎ ｄ ａ ｒｄ 粕ｄ 船ｈ ｉｅｖ ｅ ｔｌｌｅ Ｌ ｃ Ｌ ６ｌｔｅｒ ｗ 油ＩｎｉＩｌｉ—ｎ嗍ｉｎｄｕｃｔａＩｌｃｅ， ａ他鹊ｏｎａｂｌｅ ｄ ｅｓｉ。 ｅｔｌｌｏ ｄｉｓ ｂｍ ｕ ｇ ｌｌｔ ｏ ｕ ｔｂａ ∞ｄ ∞ａ ｂｏ ｖ ｅ明ａ ｌｙ ８ｉｓ． ｎ ｎ ａ ｌｌｙ ， ｔｌｌｅ ｄ ｅｓｉ。 ｅｔｌｌｏ ｄｉｓｖ ｅｒ ｉ矗ｅｄｂｙ ｔＩＩｅ魄ｐ ｅｒｉｍ ｅｎ ｔａ ｌ陀ｇ ｕ ｌｔｓ．Ｋ ｑ嗍ｒｄ ｓ： ６ｈｅｒ； ｈ锄叩ｉｃ ８ ｐ ｅｃｍ ｌｍ ； ｍ ｓ蚰ａ ｎ ｃｅ ｆ ｋ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ蛐６伽Ｐｍ ｊｅｃｔ： Ｓｕｐｐ０咖ｄｂｙｍ ｅＮ 出ｏ ｎ ａ ｌ Ｂ 鹊ｉｃ Ｒ ｅ ｓｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｐ ｒｏ ｇ ｒａ ｍ （ ９ ７ ３ Ｐ ｒｏ ｇ ｒａ ｍ ）（ Ｎ ｏ ． ２００７Ｃ Ｂ ２１０３０３）； 岫Ｆ ｕ －ｎ ｄ 锄ｅｍ ａ ｌ Ｒ ｅ ８ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｆ ｕ ｎ ｄ ８ ｆ ｏ ｒ ｄ ｌｅＣ 蚰叫Ｕ Ｉｌｉｖｅ鹅ｉｔｉ∞（ Ｎ ｏ． Ｎ Ｊ２０１２０００５）１引言’ 地球上的石油及煤的储量有限。 且化石能源的燃烧所排放的废气是造成环境污染、 全球气候恶化的重要因素。 ’ 核能发电的安全性及对环境的长期影响， 目前还存在争议。 世界各国都在努力寻求新的、 “清洁” 的发电方式， 如风能、 太阳能电能【ｌ】 。在大功率风力并网逆变系统中． 逆变器是实现电能馈送的一个重要环节。 但是当功率较大时， 为了减小损耗， 功率器件的开关频率较低． 导致进网电流具有较大谐波。 为了使逆变器满足并网要求， 且滤波器体积较。 通常采用Ｌ Ｃ Ｌ 滤波器。虽然Ｌ ｃＬ 滤波器滤除高次谐波效果明显， 但基金项目： 国家重点基础研究发展计划项目（ ９ ７ ３计划）（ ２０ ０ ７ Ｃ Ｂ ２１０ ３０ ３）； 江苏省新能源发电与电能变换重点实验室研究基金及中央高校基本科研业务费专项资金基金（ Ｎ Ｊ２０ １２０ ０ ０ ５）定稿日期： ２０ ｌｌ－ １０ 一ｌｌ作者简介： 邱燕（ １９ ８ ６一）， 女， 江苏苏州人， 硕士研究生，研究方向为并网逆变器及其控制。其设计比较复杂。 文献［ ２】 介绍了Ｌ Ｃ Ｌ 滤波器参数的设计步骤及限制条件， 但过程较复杂， 需要一定的实际经验。 且需要多次尝试、 反复验算才能得到合适的参数。 文献【３］给出了不同调制方法下， 逆变器桥臂输出电压的谐波频谱。 在此参考Ｅ Ｍ Ｉ滤波器的设计方法【４ 】 ， 在谐波频谱的基础上。 得到谐振频率。 然后根据系统功率确定Ｌ Ｃ Ｌ 电容容值，在此基础上． 计算出网侧电感值以及逆变桥侧电感值取值范围． 根据取总电感量最小的原则， 选择网侧电感以及逆变桥侧电感的感值。 仿真和实验验证了滤波器设计方法的正确性。２Ｌ Ｃ Ｌ 滤波三相并网逆变器的数学模型三相并网逆变器的拓扑结构如图１所示。●（ ＾ｎ ＝＝ 嚣拳图１Ｌ ｃ Ｌ 滤波三相并网逆变器拓扑结构Ｆ ｉｇ ． １ｓｔｍ ｃ ｔｕ ｍ ｏ ｆｍ 地ｅ—ｐ ｈ ａ 鸵加ｄ － ｃｏ ｎ ｎ ｅｃｔｅｄｉｎ Ｖ ｅｒ ｔｅｒ７万方数据