[实用新型]一种LCLC型无源阻尼电路、单相及三相并网逆变系统

说明书

本实用新型涉及电力电子装置技术领域，具体是涉及一种LCLC型无源阻尼电路、单相及三相并网逆变系统。包括LCL滤波器和无源阻尼电路，所述LCL滤波器包括逆变器侧电感、电网侧电感、滤波电容，所述无源阻尼电路包括旁路电容和阻尼电阻，所述旁路电容和阻尼电阻并联后与滤波电容串联。谐振频率下RC支路呈现纯电阻特性，可以有效抑制LCL滤波器的谐振尖峰；在电网基波频率下，阻尼单元呈现高容抗特性，流过电流较小，减小了阻尼电阻的基波损耗；实现了较小功率损耗下抑制滤波器谐振。

技术领域

本实用新型涉及电力电子装置技术领域，具体是涉及一种LCLC型无源阻尼电路、单相及三相并网逆变系统。

背景技术

分布式发电系统中并网逆变器起到了新能源与电网以及用户之间接口的作用,为了抑制功率器件工作时产生的高频谐波，防止PWM脉宽调制过程产生的高频谐波污染电网，以及有效降低功率器件和系统阻尼的损耗，一般要求采用较低的开关频率，同时需要在并网逆变器的输出端配置滤波器，衔接逆变器与电网。传统的滤波器一般利用单L滤波器高频段-20dB/dec的衰减能力滤除并网逆变器输出的高次谐波成分，但对较大功率的并网逆变器则需要非常大的电感导致整个装置体积增大成本升高，动态响应能力急剧下降。高阶的LCL滤波器增加了一个电容支路，滤波电容对高频电路相当于短路，能够滤除大量的谐波，在低频段电容支路的阻抗大可等效为单L滤波器，保证了系统在低频段的响应特性。

为克服系统的欠阻尼甚至无阻尼特性及LCL滤波器频率响应的固有谐振峰对电网稳定性的影响可以采用无源阻尼技术，在LCL滤波器电容支路上串联或并联一个阻尼电阻以改善系统的阻尼特性，该技术具有实现简单、成本低廉等优点，但同时也引入了额外的系统功率损耗。滤波电容串联电阻无源阻尼方法引入的功率损耗不大，但是降低了LCL滤波器的高频谐波衰减能力；而滤波电容并联电阻无源阻尼方法虽然不影响LCL滤波器的高频谐波衰减能力，但是会引入非常大的功率损耗，影响了整机效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种LCLC型无源阻尼电路，在提高LCL滤波器的高频谐波衰减能力的同时也能够降低系统的功率损耗。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种LCLC型无源阻尼电路，包括LCL滤波器和无源阻尼电路，所述LCL 滤波器包括逆变器侧电感、电网侧电感、滤波电容，所述无源阻尼电路包括旁路电容和阻尼电阻，所述旁路电容和阻尼电阻并联后与滤波电容串联。

进一步，逆变器侧电感的电感值L_inv、电网侧电感的电感值L_g、滤波电容的电容值C_f、旁路电容的电容值C、阻尼电阻的电阻值R满足如下关系：

其中L_p为逆变器侧电感的电感值L_inv与电网侧电感的电感值L_g的串联值，即

进一步，所述旁路电容的电容值C、阻尼电阻的电阻值R满足如下关系：

其中ω_sw为LCL滤波器的开关角频率。

一种基于LCLC型无源阻尼电路的单相并网逆变系统，所述LCL滤波器的逆变器侧电感的输入端连接单相并网逆变器的输出端，所述LCL滤波器的电网侧电感的输出端连接电网系统。

一种基于LCLC型无源阻尼电路的三相并网逆变系统，所述LCLC型无源阻尼电路包括第一组LCLC型无源阻尼电路、第二组LCLC型无源阻尼电路、第三组LCLC型无源阻尼电路；

所述第一组LCLC型无源阻尼电路的a相逆变器侧电感的输入端连接三相并网逆变器的第一输出端，所述第一组LCLC型无源阻尼电路的a相电网侧电感的输出端连接电网系统的a相；