有源前端LCL濾波器的諧振抑制技術研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、相比于傳統(tǒng)的采用二極管整流或可控硅整流技術從交流電網獲取直流母線電壓的無源前端方案來說,采用有源前端(Active Front End,AFE)技術方案的變頻器具有很多明顯的優(yōu)勢,包括較低的網側電流諧波污染、較高的功率因數、電網不穩(wěn)定情況下仍然能夠保持恒定的直流母線電壓、可實現能量回饋的并網功能等。然而,在有源前端工作過程中,功率器件的開關動作會引入開關次及其整數倍次諧波電流分量。為了抑制這些電流諧波,要在變換器和電網之間加入濾波器。L

2、CL濾波器以其體積小和高頻衰減效果好等優(yōu)勢廣泛地被應用作為變換器和電網的接口。然而LCL型濾波器屬于三階系統(tǒng),頻率響應在諧振頻率處存在諧振尖峰及相位的跳變,這容易造成變換器振蕩甚至不穩(wěn)定,因此需要增加系統(tǒng)阻尼以消除諧振問題。
  本文在研究國內外LCL濾波器諧振抑制方法的基礎上,以一個5kW AFE系統(tǒng)為設計對象。首先,考慮到電網電流的IEEE標準及其他條件,對LCL濾波器參數進行了具體設計,并設計了最簡單易行的無源阻尼方案。同時

3、,根據實驗中發(fā)現的實際電感的寄生電阻效應,設計了一種利用實際電感寄生參數設計無源阻尼的方案,并進行了無源阻尼的控制方案設計及評估。其次,在不考慮任何無源阻尼的條件下,設計了基于虛擬電阻法(電容電流反饋)和低通濾波器法的有源阻尼算法,并利用系統(tǒng)建模等手段,對系統(tǒng)進行了控制環(huán)設計以確保系統(tǒng)的靜、動態(tài)特性良好,并對這些方法在穩(wěn)定性、對電網阻抗的魯棒性方面進行了評估,分析了各種方法的利弊。最后,在基于DSpace的實驗平臺上進行了部分設計方案的

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