[实用新型]一种低通阻尼电路以及大功率正弦滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及正弦滤波器技术领域，尤其涉及一种低通阻尼电路以及大功率正弦滤波器。

背景技术

大功率并网逆变器的输出滤波电路大多采用LCL正弦滤波器，因为LCL正弦滤波器一般具有三阶的低通滤波特性，因而对于同样谐波标准和较低的开关频率，可以采用相对较小的滤波电感设计，可以有效减小系统体积并降低损耗。但是LCL正弦滤波器最严重的问题是其谐振问题，在某一频率范围内会产生谐振，影响了系统的稳定性。

现有LCL正弦滤波器的阻尼方案有两种，一种是在电容支路串联阻尼电阻的无源阻尼法，另一种是通过软件控制的有源阻尼方案。无源阻尼法通过在电路中串联阻尼电阻的方法来衰减其谐振峰值，为了抑制LCL滤波器的谐振特性，提高系统的稳定性，最简单的方法就是在滤波器中串联电阻来增加系统的阻尼，但这种方法间接的增加了系统损耗，而且影响低频传输特性，影响了逆变器的整体效率，系统控制系统也会变差。有源阻尼法是通过在并网电流控制回路中引入额外的反馈控制策略来实现滤波器谐振尖峰的抑制，进而保证系统稳定可靠运行，但额外增加的复杂反馈控制策略或电压电流传感器增加了系统成本，同时也降低了系统的可靠性和鲁棒性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中无源阻尼法电阻损耗大、体积大、成本高，有源阻尼法需要软件控制，控制算法复杂，且不适用于输出频率变化的应用的缺陷，提供一种低通阻尼电路以及大功率正弦滤波器。

本实用新型为了达到上述目的，采用的技术方案是：一种低通阻尼电路，应用于LCL正弦滤波器中，所述LCL正弦滤波器包括变压侧滤波电感、变流侧滤波电感和滤波电容，所述低通阻尼电路包括阻尼电阻和并联电抗器，所述阻尼电阻与所述并联电抗器并联后与所述滤波电容串联。

优选地，所述LCL正弦滤波器的谐振频率为f_osc、所述阻尼电阻的阻值R、所述并联电抗器的电感值L₀以及所述LCL正弦滤波器的低频分量频率为f_LF之间满足如下关系：

本实用新型还提供一种大功率正弦滤波器，连接在变压器与变流器之间，包括LCL正弦滤波器和低通阻尼电路，所述LCL正弦滤波器包括变压侧滤波电感、变流侧滤波电感和滤波电容，所述变压侧滤波电感的输入端与所述变压器相连，所述变压侧滤波电感的输出端与所述变流侧滤波电感的输入端相连，所述变流侧滤波电感的输出端与所述变流器的输入端相连，所述变压侧滤波电感的输出端与电容支路并联，所述电容支路包括滤波电容和所述低通阻尼电路，所述低通阻尼电路包括阻尼电阻和并联电抗器，所述阻尼电阻与所述并联电抗器并联后与所述滤波电容串联。

优选地，所述变压侧滤波电感为独立电感。

优选地，所述变压侧滤波电感集成在所述变压器内。

优选地，所述LCL正弦滤波器的谐振频率为f_osc、所述阻尼电阻的阻值R、所述并联电抗器的电感值L₀以及所述LCL正弦滤波器的低频分量频率为f_LF之间满足如下关系：

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：本实用新型的低通阻尼电路以及大功率正弦滤波器，采用电抗器和阻尼电阻并联，低频分量流经电抗器，减小电阻的电流应力，谐振频率分量流经电阻，保持滤波器的阻尼效果；与传统的无源阻尼法相比，可以显著降低阻尼损耗，提高系统效率，减小电阻体积、成本；与有源阻尼法相比，不需要额外的控制算法，同时保留了阻尼效果，不影响滤波器性能；因此，具有简单、容易实现、鲁棒性好的优点。

附图说明

下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，在附图中：

图1所示是本实用新型一实施例提供的大功率正弦滤波器的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一

本实用新型提供一种低通阻尼电路，应用于包括LCL正弦滤波器的大功率正弦滤波器中。如图1所示，该LCL正弦滤波器包括变压侧滤波电感3、变流侧滤波电感4和滤波电容5。所述低通阻尼电路包括阻尼电阻6和并联电抗器7，所述阻尼电阻6与所述并联电抗器7并联后与所述滤波电容5串联。

在本实施例中，通过并联电抗器7和阻尼电阻6并联，低频分量流经并联电抗器7，减小电阻R的电流应力，谐振频率分量流经电阻R，保持滤波器的阻尼效果。