[實用新型]濾波器

有效

• 申請號: 201220173305.9
• 申請日: 2012-04-20
• 公開（公告）號: CN202602289U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 高成海;李江;呂海英;孫強;李廣軍;陳彬;楊飛;孫彥虎
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 李慧

技術領域

本實用新型涉及一種濾波器，尤其涉及一種用于新型能源發電系統中的濾波器。

背景技術

新型能源的開發是全球一重大課題。用新型能源發電(例如風力發電和光伏發電)不僅能逐步解決能源枯竭問題，也幫助解決環境污染問題。但是，新型能源發電往往會向電網注入了大量諧波和無功功率。為解決之一問題，通常將濾波器連接在電網與逆變器之間濾去大量諧波。圖1用于說明一種新型能源發電變流裝置系統的拓撲結構示意圖。如圖所示，變流裝置30包括逆變器305。變流裝置30的輸入端連接新型能源發電機40，變流裝置30的輸出端連接三相交流電網10。三相交流電網10包括U_a，U_b和U_c三相。濾波器20連接在電網10與變流裝置30之間，用以降低輸入電網的諧波數量。濾波器20包括濾波單元F_a，F_b和F_c，分別與U_a，U_b和U_c相連接。

在新能源發電領域中，電網電壓在通常情況下是較為穩定的，其諧波含量較少，故在該領域，需選對電流諧波效果明顯的濾波器?，F有的濾波器的設計方案中，缺乏理論模型和標準設計方法，通常，濾波器中的相關參數需要根據工程師的經驗反復試驗決定。此外，現有的濾波器的電能轉換效率不夠高，總諧波失真(以下簡稱THD)不夠小，系統不夠穩定可靠，容易產生諧振現象。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種電能轉換效率高達99％，THD約等于1％，符合各諧波治理標準的濾波器。

本實用新型提供一種用于過濾逆變器的濾波器，包括：至少一組濾波單元，所述濾波單元包括：第一電抗L_i；與所述第一電抗串聯的第二電抗L_g；一端與所述第二電抗L_g等效并聯的阻尼電阻；以及等效電容，一端與所述阻尼電阻的另一端連接，其另一端與另一組濾波單元的等效電容連接；其中，所述第一電抗L_i的電抗值和所述第二電抗L_g的電抗值在下列范圍內：

20f1≤12πLg+LiLgLiC≤fsw/2,]]>

12％pu≤L_i+L_g≤15％pu，

2≤L_i/L_g≤3，

其中，C為等效電容，f₁為逆變器輸出基波頻率，f_sw為逆變器內絕緣柵雙極晶體管的開關頻率，pu為相電壓壓降。

本實用新型的優點在于：

1.本實用新型具有非常高的電能轉換效率，功率因數達到1，在半載和額定負載下效率均能夠達到99％，因新能源發電效率本身不高，系統的電能轉換效率變得尤為重要；

2.本實用新型具有較小的電流、電壓諧波畸變率，在滿載下THD均為1％左右，諧波衰減率高，符合IEEE1547、IEEE519、VDE4105和BDEW等諧波治理標準；

3.本實用新型采取多重防護措施，如過、欠壓，過流，短路，過熱，電抗過飽和以及預充電回路，由此保證系統穩定可靠安全運行且魯棒性較好；

4.本實用新型避免諧振現象發生；以及

5.本實用新型為新能源并網濾波裝置的開發提供了一套新穎而卓有成效的理論計算與設計方法，仿真和實驗結果均驗證了其可行性與正確性，提高了開發設計的準確性與可靠性。

附圖說明