新能源发电系统中L型及LCL型变流器对比分析

随着可再生能源发电技术的飞速发展,风电系统、光伏系统以及储能系统的单机容量也持续增大。网侧变流器作为连接新能源与电网的关键部分,得到了广泛的关注。目前我国在大功率变流器的研制方面还存在着技术不足,因此普遍采用的是单电感L滤波的三相电压源型PWM整流拓扑,在开关频率、效率、体积和成本方面存在的问题越来越制约着其发展。三阶LCL滤波器可以减少电感总量,有利于降低成本,减小装置的体积重量,较适用于大容量电机驱动、交直流电力传输等场合。本文从数学模型和控制策略两方面对L型和LCL型变流器进行了综合比较。基于Matlab建立了变流器的仿真模型,根据L型变流器的设计原理,提出了一种适用于LCL型变流器的控制策略。仿真结果表明,在相同电感总量的条件下,相对于L型变流器,LCL型变流器网侧电流谐波含量较小,并可以抑制开关频率次数的谐波。