PWM逆變器中新型共磁芯濾波器的設計與應用

王曉遠，呂海英，祝黎輝

（天津大學 電氣與自動化工程學院，天津 300072）

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隨著世界范圍能源結構的改變，作為可再生能源重要組成部分的光伏產業在我國及世界上的許多國家都得到了快速的發展，被認為是當今世界上最有發展前景的新能源技術。

光伏發電系統中的并網逆變器一般采用脈沖寬度調制（PWM），通過 DC/DC 和 DC/AC 變換后，會產生諧波和電壓尖峰，導致大量的高次諧波電流進入電網，這樣會對電網中其他電子設備產生干擾，因此為了規范光伏并網發電的各項技術指標，各國均制定了相應的并網技術標準，從這些標準中可以看出并網電流諧波是并網逆變器的一個重要參數。即逆變器運行時不應造成電網電壓波形過度畸變及向電網注入過度的諧波電流，以避免對連接到電網的其他設備造成不利的影響。標準中規定電流總諧波畸變率不應大于5%。其中德國的BDEW標準最為嚴格，其不僅限定了總諧波畸變率，而且還限定了各奇次及偶次諧波的數值。為了達到標準要求，并網逆變器交流側輸出濾波器的設計尤為重要。

目前，光伏發電系統基本采用無源LCL濾波器來抑制并網電流中的諧波成分，使之滿足相關的標準。但隨著功率等級的提高，特別是在大功率應用場合，要使并網側電流滿足相應的諧波標準需要較大的電感值。這不僅使并網電流變化率下降，系統動態性能降低，還會帶來體積過大、成本過高等一系列問題。LCL濾波器中，電感的重量、體積和成本主要取決于磁芯的用量。……