逆变器在不同滤波电感组合损耗计算

随着LLCL型并网滤波器的提出，大电流纹波工况下工作的并网逆变器受到重视；此时，如果按传统方法进行逆变器的效率分析会带来偏差。本文提出了一套完整的并网逆变器的效率计算方法，并以采用不连续单极性调制的LLCL型单相并网逆变器为例进行了损耗分析与计算。具体推导了逆变器侧的电感电流表达式，然后根据IGBT的特性及制造商提供的特性参数，采取曲线拟合的方法来计算逆变器的损耗，这使得并网逆变器在大纹波电流条件下的效率计算更为准确，也对LLCL滤波器的初始设计或参数优化有着重要的指导性作用。该方法也适用于采用其他调制方式或其他滤波器的并网逆变器的损耗计算。最后，基于2kW的单相并网逆变器平台，将理论分析结果与实验结果进行了对比验证分析。

随着可再生能源在世界范围内的发展，并网逆变器正被越来越广泛地应用¨’。然而并网逆变器一般采用高频PWM调制，可能导致大量的高次谐波电流注入电网，因此并网逆变器交流侧输出滤波器的选择与设计尤为重要。文献[3，4]提出了一种LLCL滤波器(如图l所示)。它在三阶LCL型滤波器的基础上将电容支路更改为在开关频率处谐振的L．C支路，增加了滤波器的开关纹波衰减率以减低总电感量。

在谐波衰减效果一定时，逆变器侧电感和网侧电感：的大小选取对总电感量和效率都有一定的影响，一体电感http://www.diangan.org/而￡的选取主要和逆变器侧的满载时的电流纹波率的选取有关。对于LCL型滤波器而言，考虑到系统效率和总电感量，通常取大于或等于；而LLCL型滤波器总电感量理论上可以大为减低，所以电网侧与逆变器侧的电感量比的设计也可能更为灵活。当电感比较小时，在电网的作用下，逆变器侧电感电流容易反向，逆变器器件的切换条件也可能随之改变；在小电流的情况下，这种现象将更为明显。此时，逆变器效率计算方法如果不加以改进，则计算效率与实测效率将会存在比较大的误差。本文研究不同的逆变器侧纹波率对单相并网逆变器系统效率的影响；近似推导了逆变器侧电流的表达式以适用不同电感纹波率时效率的计算，效率的计算对LLCL型滤波器电感的选取有着指导性的作用。

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