LCL 型濾波器

　　LCL 型濾波器所需的總電感量比L 型濾波器小得多，并逐漸應用于大功率、低開關

　　頻率的并網逆變器設備。由于LCL 濾波器本身是一個三階諧振電路，設計時需要確定三個參數（兩電感值和一電容值），各個參數對其濾波性能有著重要的影響。因此，LCL 型濾波器參數設計方法引起了國內外學者的廣泛關注。

　　LCL 型濾波器原理分析

　　圖 1 為逆變器通過LCL 型濾波器接入電網的示意圖，假設LCL 均為無損耗理想元件，忽略電阻。其中uinv 為逆變器橋輸出電壓，采用SPWM 控制時，uinv 主要以基波為主，并含有開關頻率及開關頻率倍頻附近的高次諧波。

　　與L 型濾波器相比，LCL 濾波器是利用了電感與電容對不同頻率分量所呈現阻抗的差異性的特點，濾波器增加了濾波電容Cf 和網側濾波電感L2，高頻情況下電感支路的阻抗大，而電容支路阻抗則小，引入L2 和Cf 后可對含有高次諧波的逆變器橋輸出電流iinv 進行并聯阻抗分流，濾波電容Cf 為高頻部分提供低阻通路，從而有效降低注入電網電流ig 中的諧波電流分量。

　　LCL 型濾波器參數設計特點

　　對于配置LCL 濾波器的逆變器，由于濾波器參數的大小直接影響著系統整體性能，因此，在進行LCL 參數設計時通常會考慮以下要求：

　　（1）總電感量的限制。額定條件下的阻抗壓降需小于電網電壓的10%。

　?。?）對濾波器電容的限制。過大的濾波電容，將產生大量的無功損耗，降低了逆變器的整體功率處理能力。

　?。?）諧振頻率的設計限制。為了避免諧振頻率成為逆變器電流控制器設計的制約因素，一般要求設計的LCL 濾波器的諧振頻率在10 倍基頻和0.5倍開關頻率之間。

　?。?）采用無源阻尼電阻方案時，對阻尼電阻Rd 的限制。當Rd 越大時，諧振峰降低越明顯，但濾波器的損耗也隨之增大，同時濾波器對高頻諧波的濾波性能也將降低，工程中對阻尼電阻一般取為諧振頻率處電容阻抗的1/3。

　　LC濾波器

　　無源濾波器，又稱LC濾波器，是利用電感、電容和電阻的組合設計構成的濾波電路，可濾除某一次或多次諧波，最普通易于采用的無源濾波器結構是將電感與電容串聯，可對主要次諧波（3、5、7）構成低阻抗旁路；單調諧濾波器、雙調諧濾波器、高通濾波器都屬于無源濾波器。

　　優點

　　無源濾波器具有結構簡單、成本低廉、運行可靠性較高、運行費用較低等優點，至今仍是被廣泛應用諧波治理方法。

　　無源濾波器和有源濾波器，存在以下的區別：

　　工作原理

　　無源濾波器由LC等被動元件組成，將其設計為某頻率下極低阻抗，對相應頻率諧波電流進行分流，其行為模式為提供被動式諧波電流旁路通道；而有源濾波器由電力電子元件和DSP等構成的電能變換設備，檢測負載諧波電流并主動提供對應的補償電流，補償后的源電流幾乎為純正弦波，其行為模式為主動式電流源輸出。

　　SD-BDF無源濾波器

　　諧波處理

　　無源濾波器只能濾除某頻率范圍內的諧波；但完全可以解決系統中的諧波問題，解決企業用電過程中的實際問題，且可以達到國家電力部門的標準；有源濾波器可動態濾除特定次數的諧波。

　　LCL與LC濾波器區別

　　通常電流源的逆變器會使用LCL濾波器，電壓源的逆變器會使用LC濾波器。原因是電流源逆變器一般都是與電網相連接，如果使用LC濾波器就會為電網注入開關次諧波，當然這是在電網很強的情況下，如果電網就弱，即系統阻抗較大，其實使用LC濾波器也是沒有問題的。但LCL濾波器存在挺煩人的問題，首先LCL存在兩個諧振點，控制參數沒有設計好會發生諧振，其次如果系統較弱，背景諧波電壓會通過系統阻抗與LCL濾波器的C發生諧振，所以一般都會在C上串一個電阻，如果不串電阻最好檢測C上電流，做反饋，也就是虛擬阻抗的方法。

　　那么電壓源逆變器為什么只使用LC呢，因為電壓源逆變器一般不與電網連接，直接為負荷供電，比如UPS，這時只要電壓紋波系數小于一定值就可以了，即負荷能承受了，這樣就可以省去一組L。如果電壓源逆變器非要使用LCL也是沒有問題的。