風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)之T型濾波器的網(wǎng)側(cè)濾波

　　在現(xiàn)今風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域， 大多采用雙饋?zhàn)兯俸泐l風(fēng)力發(fā)電機(jī)， 配合兩電平電壓型三相 PWM 整流器以獲得較好的并網(wǎng)發(fā)電效果。由于 PWM 整流器會在電網(wǎng)側(cè)產(chǎn)生較大的諧波電流， 所以必須采用性價(jià)比較好的濾波器進(jìn)行諧波治理。針對雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的變流器， 提出一種簡化濾波器的整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方法， 分析了此方法的優(yōu)點(diǎn)， 并且進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。通過仿真和真實(shí)系統(tǒng)運(yùn)行檢驗(yàn)了這種簡化濾波器整流器的合理性。

　　風(fēng)力發(fā)電是一種綠色能源， 在能源越來越緊張的時代有非常好的前景。目前雙饋?zhàn)兯俸泐l風(fēng)力發(fā)電機(jī)是主流機(jī)型， 其中整流器是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)， 兩電平電壓型三相 PWM 整流器以其直流母線電壓可調(diào)節(jié)， 功率可以雙向流動， 輸入電流正弦且諧波含量少， 功率因數(shù)可調(diào)， 直流母線電壓抗負(fù)載擾動的穩(wěn)定性好等特性， 在 M W 級雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。由于三相 PWM 整流器采用的 PWM 信號開關(guān)頻率較低（ 1~ 3 kHz） ， 導(dǎo)致輸出電流含有較大的電流諧波。為降低開關(guān)頻率造成的電流諧波， 需要在整流器的電網(wǎng)側(cè)串入濾波器以阻止開關(guān)頻率紋波電流流入電網(wǎng)， 如圖1 所示， 常規(guī)的濾波器主要是 T 型（ L- C- L） 濾波器。典型的通過串聯(lián)電感濾波器來衰減輸出電流中的開關(guān)頻率諧波分量， 但在低開關(guān)頻率的大功率風(fēng)力發(fā)電變換器中， 采用電感濾波需要較大的電感量， 電感值的增加不但提高了成本而且不利于逆變器的控制。為減少輸出電流中的開關(guān)頻率諧波分量同時降低電感設(shè)計(jì)， 可在并網(wǎng)逆變器設(shè)計(jì)中引入T 型濾波器。但是由于采用 T 型濾波器提高了系統(tǒng)的階數(shù)， 對控制策略產(chǎn)生不利影響，同時需要兩個電感也會造成成本的增加。