LCL与LC滤波器区别

　　LCL 型滤波器

　　LCL 型滤波器所需的总电感量比L 型滤波器小得多，并逐渐应用于大功率、低开关

　　频率的并网逆变器设备。由于LCL 滤波器本身是一个三阶谐振电路，设计时需要确定三个参数（两电感值和一电容值），各个参数对其滤波性能有着重要的影响。因此，LCL 型滤波器参数设计方法引起了国内外学者的广泛关注。

　　LCL 型滤波器原理分析

　　图 1 为逆变器通过LCL 型滤波器接入电网的示意图，假设LCL 均为无损耗理想元件，忽略电阻。其中uinv 为逆变器桥输出电压，采用SPWM 控制时，uinv 主要以基波为主，并含有开关频率及开关频率倍频附近的高次谐波。

　　与L 型滤波器相比，LCL 滤波器是利用了电感与电容对不同频率分量所呈现阻抗的差异性的特点，滤波器增加了滤波电容Cf 和网侧滤波电感L2，高频情况下电感支路的阻抗大，而电容支路阻抗则小，引入L2 和Cf 后可对含有高次谐波的逆变器桥输出电流iinv 进行并联阻抗分流，滤波电容Cf 为高频部分提供低阻通路，从而有效降低注入电网电流ig 中的谐波电流分量。

　　

　　LCL 型滤波器参数设计特点

　　对于配置LCL 滤波器的逆变器，由于滤波器参数的大小直接影响着系统整体性能，因此，在进行LCL 参数设计时通常会考虑以下要求：

　　（1）总电感量的限制。额定条件下的阻抗压降需小于电网电压的10%。

　　（2）对滤波器电容的限制。过大的滤波电容，将产生大量的无功损耗，降低了逆变器的整体功率处理能力。

　　（3）谐振频率的设计限制。为了避免谐振频率成为逆变器电流控制器设计的制约因素，一般要求设计的LCL 滤波器的谐振频率在10 倍基频和0.5倍开关频率之间。

　　（4）采用无源阻尼电阻方案时，对阻尼电阻Rd 的限制。当Rd 越大时，谐振峰降低越明显，但滤波器的损耗也随之增大，同时滤波器对高频谐波的滤波性能也将降低，工程中对阻尼电阻一般取为谐振频率处电容阻抗的1/3。

　　LC滤波器

　　无源滤波器，又称LC滤波器，是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路，可滤除某一次或多次谐波，最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联，可对主要次谐波（3、5、7）构成低阻抗旁路；单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。

　　优点

　　无源滤波器具有结构简单、成本低廉、运行可靠性较高、运行费用较低等优点，至今仍是被广泛应用谐波治理方法。

　　无源滤波器和有源滤波器，存在以下的区别：

　　工作原理

　　无源滤波器由LC等被动元件组成，将其设计为某频率下极低阻抗，对相应频率谐波电流进行分流，其行为模式为提供被动式谐波电流旁路通道；而有源滤波器由电力电子元件和DSP等构成的电能变换设备，检测负载谐波电流并主动提供对应的补偿电流，补偿后的源电流几乎为纯正弦波，其行为模式为主动式电流源输出。

　　

　　SD-BDF无源滤波器

　　谐波处理

　　无源滤波器只能滤除某频率范围内的谐波；但完全可以解决系统中的谐波问题，解决企业用电过程中的实际问题，且可以达到国家电力部门的标准；有源滤波器可动态滤除特定次数的谐波。

　　LCL与LC滤波器区别

　　通常电流源的逆变器会使用LCL滤波器，电压源的逆变器会使用LC滤波器。原因是电流源逆变器一般都是与电网相连接，如果使用LC滤波器就会为电网注入开关次谐波，当然这是在电网很强的情况下，如果电网就弱，即系统阻抗较大，其实使用LC滤波器也是没有问题的。但LCL滤波器存在挺烦人的问题，首先LCL存在两个谐振点，控制参数没有设计好会发生谐振，其次如果系统较弱，背景谐波电压会通过系统阻抗与LCL滤波器的C发生谐振，所以一般都会在C上串一个电阻，如果不串电阻最好检测C上电流，做反馈，也就是虚拟阻抗的方法。

　　那么电压源逆变器为什么只使用LC呢，因为电压源逆变器一般不与电网连接，直接为负荷供电，比如UPS，这时只要电压纹波系数小于一定值就可以了，即负荷能承受了，这样就可以省去一组L。如果电压源逆变器非要使用LCL也是没有问题的。