基于谐波频谱的LCL滤波器设计

振频率的基础上，可先选取Cf的容值，然后选择L1及L2的值。

一般选取Cf吸收5％以下的无功功率，此处选取3％的无功容量，可得：

由此可得，在相同的谐振频率及相同的电容容值下，L1，L2与总电感值L1+L2的关系如图4所示。由图可见，L1+L2存在一个最小值。此时，L1=1．8 mH，L2=1．2 mH。

由于LCL滤波器存在谐振频率，可能会引起系统不稳定，因此考虑采用无源阻尼的方法，即在电容支路上串联一电阻来提高系统稳定性。但是电阻的加入不仅会降低LCL滤波器对高频谐波的衰减度，还会增大系统的损耗。因此，Rd的选取要综合考虑滤波器对高频谐波的衰减及损耗的影响。一般Rd取值为谐振频率处容抗的1／3，即Rd=(2πfresCf)／3。

7 实验验证

搭建35 kVA实验样机，实验参数为：输入电压为680V，输出三相电压相电压为230V，电流为54A，开关频率为5 kHz，使用TMS320F2812 DSP作为数字控制器。图5示出实验波形。

图5a示出满载时，电网电压ug与三相电流iga，igb，igc的波形。图5b示出满载时，进网电流单次谐波含量(SHD)与标准要求的单次谐波含量的对比图。图5c示出从空载突加至满载时进网电流的动态实验波形。由图5a，b可知，进网电流波形质量良好，谐波较小，满足标准要求。进网电流THD=2．5％，满足并网要求。由图5c可知，系统在突加负载时，可以很快地稳定，系统动态性能较好。

8 结论

此处建立了LCL滤波器的三相并网逆变器的数学模型，给出了采用空间矢量脉宽调制控制时逆变桥桥臂输出电压谐波，并参照EMI滤波器的设计方法，得出LCL滤波器的谐振频率。然后在总电感量最小的基础上，设计LCL滤波器参数值。最后通过实验验证了设计，实验结果表明滤波器设计合理，满足进网要求。