[發明專利]用于分布式電源系統的陷波濾波器

在審

• 申請號: 201710938797.3
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107611973A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 莊明建;韋黔波;殷超;童嘯霄;倪利;求芳芳;劉丹科;張宇翔;凌超;孫桂付
• 申請（專利權）人: 國網浙江嵊州市供電有限公司;國家電網公司;國網浙江省電力公司;國網浙江省電力公司紹興供電公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02H9/04;H02H9/02
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙)33217
• 代理人: 項軍

技術領域

本發明屬于濾波器領域，特別涉及用于分布式電源系統的陷波濾波器。

背景技術

隨著能源危機和環境污染日趨嚴重，利用太陽能、風能等再生能源的分布式發電技術越來越受到人們的重視。并網逆變器作為分布式電源系統與電網之間的接口設備，其控制性能直接影響發電系統輸出電能的質量，為了抑制并網逆變器功率器件工作產生的高頻諧波，現在主流的方法在并網逆變器與電網之間加入逆變濾波器，逆變濾波器對高頻諧波具有較好的衰減作用，因而得到廣泛應用。

由于逆變濾波器的頻率特性導致在諧振頻率處存在諧振峰，導致分布式電源系統不穩定。

發明內容

為了解決現有技術中存在的缺點和不足，本發明提供了通過在陷波濾波器前增加逆變控制器，不僅抑制了逆變濾波器的諧振峰，還提高了低頻段增益，從而使得分布式電源系統穩定的陷波濾波器。

為了達到上述技術目的，本發明提供了用于分布式電源系統的陷波濾波器，所述陷波濾波器的輸入端連接有逆變控制器，所述陷波濾波器的輸出端連接有逆變濾波器，所述逆變控制器的輸入端連接有并網逆變器，所述逆變濾波器的輸出端連接有用于對分布式電源系統進行導通和關閉的并網開關，所述并網開關的輸出端連接有電網表；

其中，所述陷波濾波器包括諧振電路，所述諧振電路包含電阻R1、與電阻R1串聯的電感L1、以及與電感L1串聯的電容C1，所述電阻R1串聯所述電感L1，所述電感L1串聯所述電容C1。

可選的，所述并網開關與所述電網表之間設有電感L2。

可選的，所述并網開關包括并網接觸器和斷路器。

可選的，所述并網逆變器至少包括一個開光管和一個二極管，所述開光管的集電極連接二極管的負極，所述開光管的發射極連接二極管的正極，所述二極管的正極或負極連接逆變控制器的輸入端。

可選的，所述逆變濾波器為LCL型濾波器。

可選的，所述逆變控制器包括比例積分控制器或比例諧振控制器。

可選的，所述陷波濾波器還包括有源單運放陷波濾波器或有源雙跟隨陷波濾波器。

可選的，所述有源單運放陷波濾波器包括運算放大器U1，所述運算放大器U1具有正相輸入端、反相輸入端，所述運算放大器U1的反相輸入端經電阻R6與自身的輸出端相連，所述運算放大器U1的輸出端連接所述逆變濾波器的輸入端，所述運算放大器U1的反相輸入端經電阻R5接地，所述運算放大器U1的同相輸入端連接電阻R2的一端，所述電阻R2的一端還連接電容C3的一端，所述電阻R2的另一端經電容C5接地，所述電阻R2串聯電阻R3，所述電阻R3的一端連接所述逆變控制器的輸出端，所述電阻R3的一端連接電容C4的一端，所述電容C4的另一端經電阻R4連接所述運算放大器U1的輸出端，所述電容C4串聯所述電容C3。

可選的，所述有源雙跟隨陷波濾波器包括運算放大器U2和運算放大器U3，所述運算放大器U2以及所述運算放大器U3都具有正相輸入端、反相輸入端，所述運算放大器U2的反相輸入端經電阻R20連接所述運算放大器U2的輸出端，所述運算放大器U2的輸出端連接入所述逆變濾波器的輸出端，所述運算放大器U2的同相輸入端連接電阻R12，所述電阻R12串聯電阻R13，所述電阻R13的一端經電容C15連接所述運算放大器U3的輸出端，所述電阻R13的另一端連接所述逆變控制器的輸出端，所述電阻R13的另一端還連接電容C14的一端，所述電容C14的另一端經電容C13連接所述運算放大器U2的同相輸入端，所述電容C14的另一端經電阻R14連接所述運算放大器U3的輸出端，所述運算放大器U3的輸出端經電阻R17連接所述運算放大器U3的反相輸入端，所述運算放大器U3的同相輸入端經電阻R18連接所述運算放大器U2的輸出端，所述運算放大器U3的同相輸入端經電阻R19接地。

本發明提供的技術方案帶來的有益效果是：通過采用改進后的陷波濾波器，不僅抑制了逆變濾波器的諧振峰，保持了分布式電源系統穩定，還使得分布式電源系統具有較小的穩態誤差和足夠的穩定裕度，提高了低頻段增益。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明提供的用于分布式電源系統的陷波濾波器的結構示意圖；

圖2是本發明提供的陷波濾波器和逆變濾波器的電路連接圖；

圖3是本發明提供的陷波濾波器的內部電路連接圖；