CN213305248U - 大电流光伏发电滤波器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种大电流光伏发电滤波器，包括三相输入端和三相输出端。三相输入端和三相输出端之间设有依次连接的一级共模滤波模块、二级共模滤波模块以及三级差模滤波模块。本实用新型采用三级共、差模组合的滤波方式，通过不同器件的组合排布，以构成多级联多阶的滤波电路，能够提高滤波器在大电流下抑制干扰的能力，以满足光伏发电系统在大电流下的有效滤波。

Description

大电流光伏发电滤波器
技术领域
本实用新型涉及滤波电路的技术领域，特别涉及一种大电流光伏发电滤波器。
背景技术
光伏发电系统输出的是直流电，必须逆变成符合电网要求的交流电才能实现并网。然而，并网逆变器一般采用高频PWM调制，其工作时会产生高次谐波电流，进入电网后会对电网的电源线传导干扰。因此，必须在逆变器和电网之间设置滤波器以抑制干扰。
现有市面的光伏发电滤波器，通常采用的是单电感L型滤波，其结构简单且单一，对于光伏发电系统产生的干扰抑制效果并不良好，不能满足使用需求。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型的主要目的是提供一种大电流光伏发电滤波器。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种大电流光伏发电滤波器，其包括三相输入端和三相输出端。所述三相输入端和三相输出端之间设有依次连接的一级共模滤波模块、二级共模滤波模块以及三级差模滤波模块。
所述一级共模滤波模块包括共模电感L1、差模电容(C1、C2、C3)，所述三相输入端的A相、B相和C相分别与差模电容(C1、C2、C3)的第一端连接后与共模电感L1输入侧三端连接，差模电容(C1、C2、C3)的第二端相互连接在一起。
所述二级共模滤波模块包括共模电感L2、差模电容(C4、C5、C6)以及接地电容C10，共模电感L2输入侧的三端分别与差模电容(C4、C5、C6)的第一端和共模电感L1输出侧三端连接，差模电容(C4、C5、C6)的第二端通过接地电容C10接地。
所述三级差模滤波模块包括差模电感(L31、L32、L33)和差模电容(C7、 C8、C9)，差模电感(L31、L32、L33)的第一端分别与共模电感L2输出侧的三端连接，差模电感(L31、L32、L33)的第二端与差模电容(C7、C8、 C9)的第一端和三相输出端的A相、B相和C相连接，差模电容(C7、C8、C9) 的第二端通过接地电容C11接地。
可选地，所述一级共模滤波模块还包括泄放电阻(R1、R2、R3)，泄放电阻(R1、R2、R3)分别与差模电容(C1、C2、C3)并联。
可选地，所述二级共模滤波模块还包括泄放电阻(R4、R5、R6)，泄放电阻(R4、R5、R6)分别与差模电容(C4、C5、C6)并联。
可选地，所述三级差模滤波模块还包括泄放电阻(R7、R8、R9)，泄放电阻(R7、R8、R9)分别与差模电容(C7、C8、C8)并联。
可选地，所述共模电感L1和共模电感L2的电感量呈倍数关系。
本实用新型还提出了另外一种大电流光伏发电滤波器，其包括三相输入端和三相输出端。所述三相输入端和三相输出端之间设有依次连接的一级共模滤波模块、二级共模滤波模块以及三级差模滤波模块。
所述一级共模滤波模块包括共模电感L1、差模电容(C1、C2、C3)以及接地电容C10，所述三相输入端的A相、B相和C相分别与差模电容(C1、C2、 C3)的第一端连接后与共模电感L1输入侧三端连接，差模电容(C1、C2、C3) 的第二端均通过接地电容C10接地。
所述二级共模滤波模块包括共模电感L2、差模电容(C4、C5、C6)以及接地电容C11，共模电感L2输入侧的三端分别与差模电容(C4、C5、C6)的第一端和共模电感L1输出侧三端连接，差模电容(C4、C5、C6)的第二端均通过接地电容C11接地。
所述三级差模滤波模块包括差模电感(L31、L32、L33)和差模电容(C7、 C8、C9)，差模电感(L31、L32、L33)的第一端分别与共模电感L2输出侧的三端连接，差模电感(L31、L32、L33)的第二端与差模电容(C7、C8、 C9)的第一端和三相输出端的A相、B相和C相连接，差模电容(C7、C8、C9) 的第二端相互连接在一起。
可选地，所述一级共模滤波模块还包括泄放电阻(R1、R2、R3)，泄放电阻(R1、R2、R3)分别与差模电容(C1、C2、C3)并联。
可选地，所述二级共模滤波模块还包括泄放电阻(R4、R5、R6)，泄放电阻(R4、R5、R6)分别与差模电容(C4、C5、C6)并联。
可选地，所述三级差模滤波模块还包括泄放电阻(R7、R8、R9)，泄放电阻(R7、R8、R9)分别与差模电容(C7、C8、C8)并联。
可选地，所述共模电感L1和共模电感L2的电感量呈倍数关系。
与现有技术相比，本实用新型采用三级共、差模组合的滤波方式，通过不同器件的组合排布，构成多级联多阶的滤波电路、提高了滤波器在大电流下抑制干扰的能力，以满足光伏发电系统在大电流下的有效滤波。
附图说明
图1为本实用新型大电流光伏发电滤波器一实施例的结构示意图；
图2为本实用新型大电流光伏发电滤波器另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
请参阅说明书附图1，在本实用新型实施例提出了一种大电流光伏发电滤波器，该大电流光伏发电滤波器包括三相输入端、三相输出端以及设置在三相输入端和三相输出端之间一级共模滤波模块1、二级共模滤波模块2以及三级差模滤波模块3，三相交流电自三相输入端输入滤波器后，通过一级共模滤波模块1、二级共模滤波模块2以及三级差模滤波模块3能够对三相交流电进行滤波处理再输出。
具体地，一级共模滤波模块1包括共模电感L1和差模电容(C1、C2、C3)，三相输入端的A相、B相和C相分别与差模电容(C1、C2、C3)的第一端连接后与共模电感L1输入侧三端连接，差模电容(C1、C2、C3)的第二端相互连接在一起。其中，共模电感L1的电感值为300uH，差模电容(C1、C2、C3) 的电容值均为10uF。
二级共模滤波模块2包括共模电感L2、差模电容(C4、C5、C6)以及接地电容C10，共模电感L2输入侧的三端分别与差模电容(C4、C5、C6)的第一端和共模电感L1输出侧三端连接，差模电容(C4、C5、C6)的第二端均通过接地电容C11接地。其中，共模电感L2的电感值为150uH，与共模电感L1的电感量呈倍数关系，差模电容(C4、C5、C6)的电容值均为2.2uF，接地电容 C10的电容值为200nF。
三级差模滤波模块3包括差模电感(L31、L32、L33)、差模电容(C7、 C8、C9)以及接地电容C10，差模电感(L31、L32、L33)的第一端分别与共模电感L2输出侧的三端连接，差模电感(L31、L32、L33)的第二端与差模电容(C7、C8、C9)的第一端和三相输出端的A相、B相和C相连接，差模电容(C7、C8、C9)的第二端均通过接地电容C10接地。其中，差模电感(L31、L32、L33)的电感值均为20uH，差模电容(C7、C8、C9)的电容值均为10uF，接地电容C11的电容值为200nF。
本实施例中，一级共模滤波模块1的共模电感L1、二级共模滤波模块2的共模电感L2和接地电容C10、三级差模滤波模块3的接地电容C11组成双L型四阶共模滤波电路，以抑制光伏发电系统中较高频段500KHz～30MHz的共模传导干扰。同时，一级共模滤波模块1的差模电容(C1、C2、C3)、二级共模滤波模块2的差模电容(C5、C6、C6)和三级差模滤波模块3的差模电感(L31、 L32、L33)、差模电容(C7、C8、C9)组成C+π型四阶差模滤波电路，以抑制光伏发电系统中较低频段150KHz～2MHz的差模传导干扰。
滤波器工作时，光伏发电系统输出的三相交流电由滤波器三相输入端进入，依次通过一级共模滤波模块1、二级共模滤波模块2和三级差模滤波模块3，由三个滤波电路中的器件组成的双L型四阶共模滤波电路和C+π型四阶差模滤波电路分别对共模干扰和差模干扰进行滤除，然后从滤波器输出端输出，接至电网。
与现有技术相比，本实用新型采用三级共、差模组合的滤波方式，通过不同器件的组合排布，构成多级联多阶的滤波电路、提高了滤波器在大电流下抑制干扰的能力，以满足光伏发电系统在大电流下的有效滤波。
且，在本实施例各滤波模块的器件参数遵循高低搭配，并成倍数关系，该搭配方式能够有效抑制不同频段的干扰，使滤波器在较宽的频段内有良好的抑制干扰的效果。
在本实施例中，每一差模电容(C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、 C8)上分别并联一泄放电阻(R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9)，以能够将差模电容上残存的电荷泄放掉，保证滤波器使用的安全性。泄放电阻的阻值根据各自对应的差模电容的电容值大小而定，在本实施例中，泄放电阻的阻值均为2MΩ
另外，在本实施例中，该大电流光伏发电滤波器的外壳使用覆铝锌板折弯焊接而成，表面镀铝锌，有很强的抗腐蚀能力。
另外，在本实施例中，该大电流光伏发电滤波器的内部电路使用铜排走线，降低阻抗、增强散热效果；铜排表面镀镍，抗腐蚀性能好。
另外，在本实施例中，该大电流光伏发电滤波器的差模滤波电感采用超微晶材料制成，并使铜排直接穿过单个差模滤波电感，避免了在大电流下差模电感容易饱和的弊端。
实施例2
请参阅说明书附图2，在本实用新型实施例提出了一种大电流光伏发电滤波器，该大电流光伏发电滤波器包括三相输入端、三相输出端以及设置在三相输入端和三相输出端之间一级共模滤波模块1、二级共模滤波模块2以及三级差模滤波模块3。
其中，一级共模滤波模块1包括共模电感L1、差模电容(C1、C2、C3) 以及接地电容C10，三相输入端的A相、B相和C相分别与差模电容(C1、C2、 C3)的第一端连接后与共模电感L1输入侧三端连接，差模电容(C1、C2、C3) 的第二端相互连接在一起后通过过接地电容C10接地。其中，共模电感L1的电感值为150uH，差模电容(C1、C2、C3)的电容值均为10uF，接地电容C10 的电容值为200nF。
二级共模滤波模块2包括共模电感L2、差模电容(C4、C5、C6)以及接地电容C11，共模电感L2输入侧的三端分别与差模电容(C4、C5、C6)的第一端和共模电感L1输出侧三端连接，差模电容(C4、C5、C6)的第二端相互连接一起后通过接地电容C11接地。其中，共模电感L2的电感值为300uH，与共模电感L1的电感量呈倍数关系，差模电容(C4、C5、C6)的电容值均为2.2uF，接地电容C11的电容值为200nF。
三级差模滤波模块3包括差模电感(L31、L32、L33)和差模电容(C7、 C8、C9)，差模电感(L31、L32、L33)的第一端分别与共模电感L2输出侧的三端连接，差模电感(L31、L32、L33)的第二端与差模电容(C7、C8、 C9)的第一端和三相输出端的A相、B相和C相连接，差模电容(C7、C8、C9) 的第二端相互连接在一起。其中，差模电感(L31、L32、L33)的电感值均为20uH，差模电容(C7、C8、C9)的电容值均为10uF。
与现有技术相比，本实用新型采用三级共、差模组合的滤波方式，通过不同器件的组合排布，构成多级联多阶的滤波电路、提高了滤波器在大电流下抑制干扰的能力，以满足光伏发电系统在大电流下的有效滤波。
且，在本实施例各滤波模块的器件参数遵循高低搭配，并成倍数关系，该搭配方式能够有效抑制不同频段的干扰，使滤波器在较宽的频段内有良好的抑制干扰的效果。
本实施例中，一级共模滤波模块1的共模电感L1和接地电容C10、与二级共模滤波模块2的共模电感L2和接地电容C11组成π+L型四阶共模滤波电路，以抑制光伏发电系统中较高频段500KHz～30MHz的共模传导干扰。同时，一级共模滤波模块1的差模电容(C1、C2、C3)、二级共模滤波模块2的差模电容(C5、C6、C6)和三级差模滤波模块3的差模电感(L31、L32、L33)、差模电容(C7、C8、C9)组成C+π型四阶差模滤波电路，以抑制光伏发电系统中较低频段150KHz～2MHz的差模传导干扰。
滤波器工作时，光伏发电系统输出的三相交流电由滤波器三相输入端进入，由三个滤波模块中的器件组成的π+L型四阶共模滤波电路和C+π型四阶差模滤波电路分别对共模干扰和差模干扰进行滤除，然后从滤波器输出端输出，接至电网。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用以本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种大电流光伏发电滤波器，包括三相输入端和三相输出端，其特征在于，所述三相输入端和三相输出端之间设有依次连接的一级共模滤波模块、二级共模滤波模块以及三级差模滤波模块；
所述一级共模滤波模块包括共模电感L1、差模电容(C1、C2、C3)，所述三相输入端的A相、B相和C相分别与差模电容(C1、C2、C3)的第一端连接后与共模电感L1输入侧三端连接，差模电容(C1、C2、C3)的第二端相互连接在一起；
所述二级共模滤波模块包括共模电感L2、差模电容(C4、C5、C6)以及接地电容C10，共模电感L2输入侧的三端分别与差模电容(C4、C5、C6)的第一端和共模电感L1输出侧三端连接，差模电容(C4、C5、C6)的第二端通过接地电容C10接地；
所述三级差模滤波模块包括差模电感(L31、L32、L33)和差模电容(C7、C8、C9)，差模电感(L31、L32、L33)的第一端分别与共模电感L2输出侧的三端连接，差模电感(L31、L32、L33)的第二端与差模电容(C7、C8、C9)的第一端和三相输出端的A相、B相和C相连接，差模电容(C7、C8、C9)的第二端通过接地电容C11接地。
2.如权利要求1所述的大电流光伏发电滤波器，其特征在于，所述一级共模滤波模块还包括泄放电阻(R1、R2、R3)，泄放电阻(R1、R2、R3)分别与差模电容(C1、C2、C3)并联。
3.如权利要求1所述的大电流光伏发电滤波器，其特征在于，所述二级共模滤波模块还包括泄放电阻(R4、R5、R6)，泄放电阻(R4、R5、R6)分别与差模电容(C4、C5、C6)并联。
4.如权利要求1所述的大电流光伏发电滤波器，其特征在于，所述三级差模滤波模块还包括泄放电阻(R7、R8、R9)，泄放电阻(R7、R8、R9)分别与差模电容(C7、C8、C8)并联。
5.如权利要求1-4任意一项所述的大电流光伏发电滤波器，其特征在于，所述共模电感L1和共模电感L2的电感量呈倍数关系。
6.一种大电流光伏发电滤波器，包括三相输入端和三相输出端，其特征在于，所述三相输入端和三相输出端之间设有依次连接的一级共模滤波模块、二级共模滤波模块以及三级差模滤波模块；
所述一级共模滤波模块包括共模电感L1、差模电容(C1、C2、C3)以及接地电容C10，所述三相输入端的A相、B相和C相分别与差模电容(C1、C2、C3)的第一端连接后与共模电感L1输入侧三端连接，差模电容(C1、C2、C3)的第二端均通过接地电容C10接地；
所述二级共模滤波模块包括共模电感L2、差模电容(C4、C5、C6)以及接地电容C11，共模电感L2输入侧的三端分别与差模电容(C4、C5、C6)的第一端和共模电感L1输出侧三端连接，差模电容(C4、C5、C6)的第二端均通过接地电容C11接地；
所述三级差模滤波模块包括差模电感(L31、L32、L33)和差模电容(C7、C8、C9)，差模电感(L31、L32、L33)的第一端分别与共模电感L2输出侧的三端连接，差模电感(L31、L32、L33)的第二端与差模电容(C7、C8、C9)的第一端和三相输出端的A相、B相和C相连接，差模电容(C7、C8、C9)的第二端相互连接在一起。
7.如权利要求6所述的大电流光伏发电滤波器，其特征在于，所述一级共模滤波模块还包括泄放电阻(R1、R2、R3)，泄放电阻(R1、R2、R3)分别与差模电容(C1、C2、C3)并联。
8.如权利要求6所述的大电流光伏发电滤波器，其特征在于，所述二级共模滤波模块还包括泄放电阻(R4、R5、R6)，泄放电阻(R4、R5、R6)分别与差模电容(C4、C5、C6)并联。
9.如权利要求6所述的大电流光伏发电滤波器，其特征在于，所述三级差模滤波模块还包括泄放电阻(R7、R8、R9)，泄放电阻(R7、R8、R9)分别与差模电容(C7、C8、C8)并联。
10.如权利要求6-9任意一项所述的大电流光伏发电滤波器，其特征在于，所述共模电感L1和共模电感L2的电感量呈倍数关系。
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CN113691120A (zh) * 2021-07-16 2021-11-23 北京无线电测量研究所 一种用于pwm功率放大电路的电源滤波器

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