[发明专利]一种基于三绕组变压器的LCL型滤波器

说明书

本发明实施例公开了一种基于三绕组变压器的LCL型滤波器，用于并网逆变器的高次谐波电流滤波，其中包括：滤波电容和三绕组变压器的第一绕组、第二绕组及第三绕组；所述第一绕组与并网逆变器的输出端连接，所述第二绕组与电网连接，所述第三绕组与所述滤波电容连接。利用三绕组变压器的绕组代替独立的电抗器，与滤波电容相配合构成LCL型滤波器，简化了并网逆变器系统的结构，缩小了LCL型滤波器的体积，降低了制造成本和运行成本。

技术领域

本发明涉及电工技术领域，特别是涉及一种基于三绕组变压器的LCL型滤波器。

背景技术

在光伏发电系统中，利用并网逆变器和变压器将光伏阵列的直流电转换为与电网电压及频率相同的交流电。并网逆变器通常采用高频PWM调制，除基波外，还产生大量的高次谐波电流进入电网，影响了电网电能质量。并网标准对并网电流谐波含量提出了严格的限制。

在并网发电中，为了降低开关器件的损耗和高频电磁干扰，通常采用较低的开关频率，使得谐波电压分量较大。为了减小流入电网的高次谐波电流，在并网逆变器系统中，当前普遍采用LCL型滤波器与电网相连接，需要两个独立的电抗器和一组滤波电容器，再采用另外的变压器升压，独立的LCL型滤波器的体积庞大、结构复杂且成本较高。

因而，如何改进并网逆变器系统中的滤波器，实现简化并网逆变器系统结构、减小占地面积、降低成本以及提高系统的可靠性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供基于三绕组变压器的LCL型滤波器，可以简化并网逆变器系统结构、减小占地面积、降低成本以及提高系统的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种基于三绕组变压器的LCL型滤波器，用于并网逆变器的高次谐波电流滤波，其中包括：滤波电容和三绕组变压器的第一绕组、第二绕组及第三绕组；

其中，所述第一绕组与并网逆变器的输出端连接，所述第二绕组与电网连接，所述第三绕组与所述滤波电容连接。

优选的，所述第三绕组的等效漏感处于预设范围内。

优选的，所述第三绕组为三绕组变压器绕组排列中的中间绕组。

优选的，所述第一绕组的额定电压与并网逆变器输出的额定电压相同，所述第二绕组的额定电压与电网的额定电压相同。

优选的，所述第三绕组的额定电压计算方法为：

其中，U3N为第三绕组的额定电压，U1N为第一绕组的额定电压，L1为第一绕组的等效漏感，I1N为并网逆变器输出的额定电流，ω＝2πf1，f1为电网频率。

优选的，所述第一绕组的额定容量与并网逆变器的额定容量相同，所述第二绕组的额定容量与第一绕组的额定容量相同。

优选的，所述第三绕组的额定容量计算方法为：

P3N＝2πf1C(U3N)2，