[实用新型]LCL滤波器以及风电并网无源滤波系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及风电并网技术领域，尤其涉及一种新型风电并网LCL滤波器。

背景技术

在风力发电或太阳能发电并网时会存在高次谐波，注入电网后会对电能质量造成危害，因此，电网侧对PWM输出电压的滤波必不可少。目前大量采用LCL滤波器代替L、LC滤波器，相对于L滤波器，LCL滤波器具有成本低、体积小、输出波形质量高、尤其适用于大功率等优点。但LCL滤波器高频衰减快，存在谐振现象，对系统的稳定性有较大影响，通常需要引入无源阻尼。虽然无源阻尼算法简单，但其必然引起系统功耗。

因此，需要提供一种新型LCL滤波器，能在满足风电并网稳定性的同时减小滤波器的阻尼电阻带来的功耗。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种LCL滤波器以及风电并网无源滤波系统，采用反向串接的两个电解电容代替现有LCL滤波器中的交流电容器，在满足稳定性的同时减小LCL滤波器的阻尼电阻带来的功耗，且减小滤波器的体积，实现更好的滤波效果。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种LCL滤波器，包括逆变器侧电感、第一电解电容、第二电解电容以及网侧电感；所述第一电解电容的正极与第二电解电容的正极相接；所述第一电解电容的负极通过所述逆变器侧电感电学连接至所述LCL滤波器的输入端，所述第一电解电容的负极同时通过所述网侧电感电学连接至所述LCL滤波器的输出端；所述第一电解电容与第二电解电容轮流工作，实现对输入端接收到的输入电压的滤波。

进一步，所述第一电解电容与第二电解电容各自并联一二极管，所有所述二极管均用于为相应电解电容钳位和提供电流通路。

为实现上述目的，本实用新型还提供了一种风电并网无源滤波系统，包括全桥逆变器以及本实用新型所述的LCL滤波器；所述全桥逆变器用于将输入的直流电压逆变为交流电压；所述LCL滤波器的输入端耦接至所述全桥逆变器，所述LCL滤波器的输出端耦接至电网；所述LCL滤波器通过第一电解电容与第二电解电容轮流工作，对所述全桥逆变器传输的交流电压进行滤波后，传输至电网。

进一步，所述第一电解电容与第二电解电容各自并联一二极管，所有所述二极管均用于为相应电解电容钳位和提供电流通路。

进一步，所述第一电解电容与第二电解电容均为电容吸收的基波无功功率小于等于系统额定有功功率的5%。

进一步，所述第一电解电容与第二电解电容的限制条件均为：

Cf≤5%×P3×2πf1Em2,]]>

其中，C_f所述第一电解电容或第二电解电容的电容值、P为全桥逆变器的额定有功功率、E_m为电网相电压的峰值、f₁为电网频率。

本实用新型LCL滤波器以及风电并网无源滤波系统的积极效果是：采用反向串接的两个电解电容代替现有LCL滤波器中的交流电容器，大大减小了滤波器体积，解决了传统风电并网中LCL滤波器存在的体积大、有谐振尖峰的问题；明显减小了谐振尖峰，且增强了系统稳定性，达到了更好的滤波效果。

附图说明

图1是本实用新型LCL滤波器电路示意图；

图2是本实用新型风电并网无源滤波系统的架构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型LCL滤波器以及风电并网无源滤波系统作详细说明。

参见附图1，本实用新型LCL滤波器10包括逆变器侧电感L、第一电解电容C1、第二电解电容C2以及网侧电感Lg。

所述第一电解电容C1的正极与第二电解电容C2的正极相接；所述第一电解电容C1的负极通过所述逆变器侧电感L电学连接至所述LCL滤波器10的输入端Ui，所述第一电解电容C1的负极同时通过所述网侧电感Lg电学连接至所述LCL滤波器10的输出端Uo。所述第一电解电容C1与第二电解电容C2轮流工作，实现对输入端接收到的输入电压的滤波。