T型三电平储能变流器可调LCL滤波器优化设计方法技术

本发明专利技术提出一种基于模糊控制T型三电平PCS的可调LCL滤波器优化设计方法，为了尽量减小LCL滤波器体积，使用交流侧隔离变压器的漏感来代替LCL滤波器交流侧电感；建立滤波器模型、求解传递函数并建立函数明确限制条件，通过限制条件设计参数计算模块，参数计算模块根据采集的相关值计算得LCL滤波器的参数，与实际经验值结合确定实际参数，设计的滤波电容与滤波电感为可调电容与电感，能够根据实际输出功率的变化对滤波器参数进行一定调整，可以进一步提高入网电能质量。本设计方法简单、目的明确，使复杂的滤波器设计过程简单化，而且可以根据输出功率变化进一步优化滤波器参数，使得入网谐波含量进一步降低，同时降低损耗。同时降低损耗。同时降低损耗。

【技术实现步骤摘要】
T型三电平储能变流器可调LCL滤波器优化设计方法


[0001]本专利技术涉及储能变流器
，特别是涉及基于模糊控制的T型三电平储能变流器可调LCL滤波器优化设计方法。

技术介绍

[0002]储能是新能源并网的关键环节，在电网运行过程中，能实现削峰填谷、电网调度、电网调频、新能源消纳等作用。由于储能装置与电网之间的电压不一致，因此需要设计一个储能变流器(Power Conversion System，简称PCS)系统来实现能量的变换，让电网安全可靠运行的同时，给电网提供高品质的能量。PCS能有效调控智能电网中的电力资源，很好地平衡昼夜及不同季节的用电差异，保障电网安全；能够在并网系统、孤岛系统和混合系统等不同的场合下应用，适用于各种需要动态储能的应用场合。随着电网的扩张，微电网的发展，以及新能源发电行业的兴起，PCS将成为电力市场的重点。
[0003]主电路滤波器在PCS中起着重要作用，它将逆变桥产生的开关脉冲电压、电流转变成连续的模拟量。PCS的滤波器包括交流侧和直流侧两部分，交流侧的滤波器具有比单电感滤波器更好的性能，能够兼顾低频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.T型三电平储能变流器可调LCL滤波器优化设计方法，其特征在于：包括以下步骤：S01)、构建滤波器模型，滤波器模型为LCL滤波器，包括A、B、C三相，均含PCS变流器侧电感、网侧电感和滤波电容，滤波电容的一端连接变流器侧电感和网侧电感之间的连接点，另一端接地或者连接对应的网侧电感与电网或者负载之间的连接节点；LCL滤波器的一端对应连接到PCS的三相交流源的三相输出端，另一端对应连接电网或者负载的三相输入端；S02)、求解传递函数，所述的传递函数分别为变流器电压到网侧电流增益G
ig
(s)和变流器电压到变流器侧电流增益G
i1
(s)，(s)，其中，i
g
为网侧电流，i1为变流器侧电流，u
s
为变流器侧电压，L1为变流器侧电感，L
g
为网侧电感，L
a
为总电感，C
s
为滤波电容，s为拉普拉斯变换后的代数；S03)、明确限制条件，限制条件包括谐振角频率f
r
、总电感L
a
、滤波电容C
s
、变流器侧电感与网侧电感比值M，A、谐振角频率，根据控制器的设计方便性和滤波器的电流谐波衰减系数选择谐振角频率范围为：其中f1为基波频率，f
r
为谐振频率，f
s
为开关频率；B、总电感，利用传统的整流器的电感参数设计方法来设计滤波器的总电感量为：其中U
dc
为直流侧电压，E
m
为电网侧电压，I
m
为电网侧电流，ω为电网侧角频率；C、滤波电容，考虑滤波电容产生的无功功率的大小以及对滤波的阻抗大小，滤波电容选取为：其中P
n
为变流器额定功率，E为电网侧电压有效值，λ为滤波电容吸收的基波无功功率相对变流器额定功率的大小，f1为基波频率；D、变流器侧电感与网侧电感比值，在保持滤波电容值不变的情况下，变流器侧电感与网侧电感均分总滤波电感量时，滤波器有最佳的滤波效果，但考虑到逆变桥纹波电流由L1决定,而较高的纹波电流将导致功率模块和电感有较大的损耗，M取值范围为：
S04)、谐波分析，谐波抑制电阻R
f
为：将变流器电压到网侧电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锋，刘震，颜世凯，王新刚，傅春明，李军，张玉舒，张志强，靳宪文，
申请(专利权)人：山东电力设备有限公司，
类型：发明
国别省市：