37KW变频器专用输入滤波器37KW进线滤波器ME920-75A上海民恩(1)
实验五：FIR数字滤波器设计与软件实现
实验五：FIR数字滤波器设计与软件实现 一、实验指导 1．实验目的 （1）掌握用窗函数法设计FIR数字滤波器的原理和方法。 （2）掌握用等波纹最佳逼近法设计FIR数字滤波器的原理和方法。 （3）掌握FIR滤波器的快速卷积实现原理。 （4）学会调用MATLAB函数设计与实现FIR滤波器。 2．实验容及步骤 （1）认真复习第七章中用窗函数法和等波纹最佳逼近法设计FIR数字滤波器的原理； （2）调用信号产生函数xtg产生具有加性噪声的信号xt，并自动显示xt及其频谱，如图1所示； 图1 具有加性噪声的信号x(t)及其频谱如图 （3）请设计低通滤波器，从高频噪声中提取xt中的单频调幅信号，要求信号幅频失真小于0.1dB，将噪声频谱衰减60dB。先观察xt的频谱，确定滤波器指标参数。 （4）根据滤波器指标选择合适的窗函数，计算窗函数的长度N，调用MATLAB函数fir1设计一个FIR低通滤波器。并编写程序，调用MATLAB快速卷积函数fftfilt实现对xt的滤波。绘图显示滤波器的频响特性曲线、滤波器输出信号的幅频特性图和时域波形图。 （4）重复（3），滤波器指标不变，但改用等波纹最佳逼近法，调用MATLAB函数remezord 和remez设计FIR数字滤波器。并比较两种设计方法设计的滤波器阶数。 提示：○1MATLAB函数fir1的功能及其调用格式请查阅教材； ○2采样频率Fs=1000Hz，采样周期T=1/Fs； ○3根据图1(b)和实验要求，可选择滤波器指标参数：通带截止频率fp=120Hz，阻带截
至频率fs=150Hz ，换算成数字频率，通带截止频率p 20.24p f ωπ=T =π，通带最大衰为0.1dB ，阻带截至频率s 20.3s f ωπ=T =π，阻带最小衰为60dB 。 ○ 4实验程序框图如图2所示，供读者参考。 图2 实验程序框图 4.思考题 (1)如果给定通带截止频率和阻带截止频率以及阻带最小衰减,如何用窗函数法设计线性相位低通滤波器?请写出设计步骤. (2)如果要求用窗函数法设计带通滤波器,且给定通带上、下截止频率为pl ω和pu ω，阻带上、下截止频率为sl ω和su ω，试求理想带通滤波器的截止频率cl cu ωω和。 （3）解释为什么对同样的技术指标，用等波纹最佳逼近法设计的滤波器阶数低？ 5．信号产生函数xtg 程序清单（见教材） 二、 滤波器参数及实验程序清单 1、滤波器参数选取 根据实验指导的提示③选择滤波器指标参数： 通带截止频率fp=120Hz ，阻带截至频率fs=150Hz 。代入采样频率Fs=1000Hz ，换算成数字频率，通带截止频率p 20.24p f ωπ=T =π，通带最大衰为0.1dB ，阻带截至频率
电抗器、滤波器的使用
应用探讨——电抗器、滤波器的使用——发帖整理 作者主题 谦 总坛主 经验值: 3073 发帖数: 2039 精华帖: 2 主题：应用探讨——电抗器、滤波器的使用——发帖整理 2012-03-21 14:43:56楼主 在变频器使用中，经常会在进线侧和出线侧加电抗器、滤波器，现场操作人员和调试工程师经常会有这样的疑问：为什么要使用电抗器、滤波器？它们的原理和作用是什么？能解决哪些问实际问题？所以本次讨论针对以上问题，欢迎大家就以下内容展开讨论： 1）输入电抗器能抑制谐波吗? 2）输入电抗器能解决逆变器共直流母线时的环流问题吗? 环流又是怎么产生的？ 3）输出电抗器能解决电机轴电流和反射电压的问题吗？轴电流，反射电压又是如何产生？ 4）输入滤波器，ＬＣ滤波器，谐波滤波器等各起什么作用？ 5）电抗器、滤波器参数值的计算方法是什么？ 6）使用电抗器和滤波器要注意哪些问题? 例如加输出电抗器，最大开关频率会有所限制，原因何在？ 在近一个月的时间，大家对此话题进行了深入的讨论，内容包括。 1）输入和输出电抗器的作用。 2 ）输入滤波器，ＬＣ滤波器，谐波滤波器。 3）电抗器、滤波器参数值的计算方法. 相对而言，讨论更多的集中在电抗器方面。 以下为本次探讨的发帖整理，查看原始交流内容请点击此处。 谦 总坛主 经验值: 3073 发帖数: 2039 精华帖: 2 主题：回复：应用探讨——电抗器、滤波器的使用——发帖整理 2012-03-21 14:44:371楼 1、和输出电抗器的作用
quote:以下是引用yming在2012-01-11 10:22:56的发言： 加精支持。 修改：在600KVA以上变压器。原因：变压器内阻太小，冲击电流太大。 总之，是利用电感元件的“电流不能突变”的特性，应用到所有需要抑制有可能电流突变的场合。当电压（瞬时）波动时，如果有导致电流变化的趋势，电抗器产生反向自感电动势抵消电压变化，减缓电流波动。从而满足应用要求。因此，可以说，电抗器有抑制电压波动的功能（不是消除）。 同样，再配合电容，就可构成滤波器（低通滤波、高通滤波、带通滤波等滤波器及各种陷波器），让指定范围的频率通过。 谦 总坛主 经验值: 3073 发帖数: 2039 精华帖: 2 主题：回复：应用探讨——电抗器、滤波器的使用——发帖整理 2012-03-21 14:44:442楼 quote:以下是引用wq1124在2012-01-17 15:24:36的发言： 电抗器作为无功补偿手段，在电力系统中时不可缺少的，有不同的分类方法，按接法可分为并联电抗器和串联电抗器；按功能可分为限流电抗器和补偿电抗器；按用途可分为限流电抗器、滤波电抗器、平波电抗器、阻尼电抗器等。 变频器和调速器在使用过程中，经常会受到来自浪涌电流和浪涌电压的冲击，会严重损坏变频器和调速器的性能和使用寿命，所以要在其前面加装输入电抗器，用以抑制浪涌电压和浪涌电流，保护变频器和调速器，延长其使用寿命和防止谐波干扰，同时由于变频器和调速器是采用变频的方式调速的，所以在调速的时候经常会产生高次谐波和产生波形畸变，会影响设备正常使用，为此，须在输入端加装一个进线电抗器，可以改善变频器的功率因数及抑制谐波电流，滤除谐波电压和谐波电流，改善电网质量。总之，输入电抗器既能阻止来自电网的干扰，又能减少整流单元产生的谐波电流对电网的污染 输出电抗器的作用：输出电抗器主要作用时补偿长线分布电容的影响，并能抑制输出谐波电流，提高输出高频阻抗，有效抑制dv/dt，降低高频漏电流，起到保护变频器，减小设备噪声的作用。 直流电抗器的作用：直流电抗器接在变频系统的直流整流环节与逆变环节之间，主要用途时将叠加在直流电流上的交流分量限定在某一规定值，保持整流电流连续，减小电流买充值，时逆变环节运行更稳定及改善变频器的功率因数。
MATLAB基于数字下变频的低通滤波器设计
基于数字下变频的低通滤波器设计 一、实验原理 窗口设计法是根据给定的指标所要求的频响H d(e jw)，求出相应的序列h d(n)。其长度一般为无限长，为了满足FIR滤波器设计的要求，得到一个有限长度的脉冲响应，可用一定形状的窗口函数截取成有限长的h(n)，以此来逼近理想的h d (n)，从而使频率响应H d(e jw)也逼近理想的频率响应H d(e jw)。 频率采样法是指在脉冲响应h(n)为有限长度的条件下，根据频率取样定理，对所要求的频率响应进行取样，从样点中恢复原来的频率特性，达到设计滤波器的目的。 二、实验设计方法 窗函数设计技术是FIR滤波器设计的主要方法之一，由于其运算简便，物理意义直观，已成为工程实际中应用最广泛的方法。 在设计一个滤波器之前，必须首先确定一些技术指标。这些技术指标需要根据工程实际的需要来制定。在很多实际应用中，数字滤波器常常被用来实现选频操作。因此，指标的形式一般确定为频域中幅度和相位响应。幅度指标主要以两种方式给出，第一种是绝对指标，它提供对幅度响应函数的要求，这些指标一般应用于FIR滤波器的设计；第二种指标是相对指标，它以分贝值的形式给出要求，在工程实际中，这种指标最受欢迎。对于相位响应指标形式，通常希望系统在
通频带中具有线性相位。运用相位响应指标进行滤波器设计具有如下优点：①只包含实数算法，不涉及复数运算；②不存在延迟失真，只有固定数量的延迟；③长度为M的滤波器(阶数为M-1)，它的计算量为M/2数量级。本文中FIR滤波器的设计就是着重于线性相位滤波器的设计。 为了建立一个具有线性相位和稳定的非递归特性的有限脉冲响应滤波器即FIR滤波器，要考虑两个方面：一是使用有限长的单位取样响应来逼近理想低通，二是单位取样响应对(N一1)/2对称，从而保证线性相位。
-逆变器输出滤波器计算-
输出滤波器的计算 一、滤波器选择的部分指标 （1）逆变电源的空载损耗是逆变电源的重要指标之一。空载损耗与空载时滤波器的输入电流有关，电流越大，损耗越大，原因有以下两个方面：一方面，滤波器的输入电流越大，逆变开关器件上的电流越大，逆变器的损耗就越大；另一方面，空载时滤波器的输入电流也流过电抗器及电容器，电流增大也会使电抗器及电容器的损耗增大。所以从限制空载电流的角度来讲，空载时滤波器的输入电流不能太大。一般的，空载时滤波器的输入基波电流不能超过逆变电源的额定输出电流的30%。 设I m 表示空载时输入滤波器的输入基波电流的有效值，U 0表示输出电压基波的有效值，Wo 为基波角 频率， 则由图1可得： 00Im CU ω= （1） 有上式可知，空载时滤波器输入基波电流的大小与C 成正比。所以从限制逆变电源空载损耗的角度来讲，LC 滤波器的电容之不能太大。 （2）逆变电源对非线性负载的适应性指标 逆变电源对非线性负载的适应性是衡量逆变电源性能优劣的重要指标。非线性负载之所以会引起逆变电源输出电压波形的畸变，是因为非线性负载时一种谐波电流源，它产生的谐波电流在逆变电源输出阻抗上产生谐波压降，从而引起输出电压波形畸变。可见逆变电源的输出阻抗直接关系着逆变电源对非线性负载的适应性，输出阻抗越小，逆变电源的输出阻抗直接关系着逆变电源对非线性负载的适应性，输出阻抗越小，逆变电源对非线性负载适应性越好。 开环时逆变电源的输出阻抗就是LC 滤波器的输出阻抗，根据公式LC L Z 201ωω?= （2）
在L 、C 乘积恒定时，L 越小，则输出阻抗值越小。 当逆变电源采用电容电流及电压瞬时值反馈控制方案时，可以得到和开环时相同的结论。 综上说述可以得到以下两点结论： 1）在L 、C 之积恒定时，L 越小，逆变电源的输出阻抗越小，逆变电源对非线性负载的适应性越好； 2）L 越小，越不容易出现过调制，逆变电源对非线性负载的适应性越好。、 （3）在采用同步调制控制方式的逆变电源中，频率为（2ωs -ω0）的谐波是逆变器输出PWM 波中复制最高的谐波，它对输出电压的波形影响最大。输出电压中，只要频率为（2ωs -ω0）的谐波符合要求，则其他高次谐波含量均能符合要求。所以在这种情况下设计LC 滤波器是，只需考虑滤波器对（2ωs -ω0）频率谐波的衰减。 二、输出LC 滤波器的计算 2.1综述 一般说来，空载与负载相比，空载时电压中的频率（2ωs -ω0）的谐波含量是最大的，根据公式： )(*)1(1*2)2(1222200απββπωωJ N Q N b HF s ++=? （3） 式中C L R Q L //=；00/)2(ωωω?=s N ；LC 20ωβ=；E U b /20=；2 2)1(/ββα?+=Q b ；)(1απJ 为1阶的Besset 函数，计算比较繁琐。 空载时，)2(00ωω?s HF 可表示为： )(*11*2)2(1 200απβπωωJ N b HF s ?=? （4） 式中：00/)2(ωωω?=s N ；LC 20ωβ=；E U b /20=；βα?=1b 。 对式（4）进行分析，可得空载时)2(00ωω?s HF 的特性如下： a ，当逆变电源输入电压增大时，输出电压中的频率为 )2(0ωω?s 的谐波的谐波含量将增大。
IIR数字滤波器的设计实验报告
IIR数字滤波器的设计 一、实验目的： 掌握冲激相应不变法和双线性变换法设计IIR数字滤波器的原理和方法； 观察冲激相应不变法和双线性变换法设计IIR数字滤波器的频率特性； 了解冲激相应不变法和双线性变换法的特点和区别。 二、实验原理： 无限长单位冲激响应（IIR）数字滤波器的设计思想： a)设计一个合适的模拟滤波器 b)利用一定的变换方法将模拟滤波器转换成满足预定指 标的数字滤波器 切贝雪夫I型：通带中是等波纹的，阻带是单调的
切贝雪夫II型：通带中是单调的，阻带是等波纹的 1．用冲击响应不变法设计一个低通切贝雪夫I型数字滤波器通带上限截止频率为400Hz 阻带截止频率为600Hz 通带最大衰减为0.3分贝 阻带最小衰减为60分贝 抽样频率1000Hz 2．用双线性变换法设计切贝雪夫II型高通滤波器 通带截止频率2000Hz 阻带截止频率1500Hz 通带最大衰减0.3分贝 阻带最小衰减50分贝 抽样频率20000Hz 四、实验程序：
1） Wp=2*pi*400; Ws=2*pi*600; Rp=0.3; Rs=60; Fs=1000; [N,Wn]=cheb1ord(Wp,Ws,Rp,Rs,'s'); [Z,P,K]=cheb1ap(N,Rp); [A,B,C,D]=zp2ss(Z,P,K); [At,Bt,Ct,Dt]=lp2lp(A,B,C,D,Wn); [num1,den1]=ss2tf(At,Bt,Ct,Dt); [num2,den2]=impinvar(num1,den1,Fs); [H,W1]=freqs(num1,den1); figure(1) subplot(2,1,1); semilogx(W1/pi/2,20*log10(abs(H)));grid; xlabel(' 频率/ Hz'); ylabel(' 模拟滤波器幅值(db)'); [H,W2]=freqz(num2,den2,512,'whole',Fs); subplot(2,1,2); plot(W2,20*log10(abs(H)));grid; xlabel(' 频率/ Hz');
变频器专用滤波器的选型
变频器专用滤波器的选型 链接：https://www.360docs.net/doc/d08799147.html,/tech/11678.html 变频器专用滤波器的选型 变频器专用滤波器，依据其安装位置的不同，可以分为变频器输入滤波器和输出滤波器两种。这两种滤波器，不但是安装位置不同，其功能亦不相同，且安装位置不能互换。 因此，在变频器专用滤波器应用过程中，首先要解决的，就是变频器专用滤波器的选型问题。在选型过程中，我们务必要弄清楚以下两点： 第一，就是应该选用变频器输入滤波器，还是变频器输出滤波器。 1、观察法。这也是最简单的判断办法，就是把变频器的输出线拆掉，然后，给变频器上电，让其达到正常工作状态，此时，我们再来观察，干扰是否依然存在，如果存在，一般情况下，就是需要加变频器输入滤波器。反之，则需要加变频器输出滤波器，也可能是变频器输入滤波器和变频器输出滤波器需要同时加。请注意，这里说的是一般情况，并不是百分之百的准确。 2、示波器法。如果手头有示波器的话，可以用示波器来测量一下变频器输出端和输出端，以及受干扰设备的输入 端的波形，通过波形来看一下干扰源在哪里，再来决定是选用变频器输入滤波器，还是变频器输出滤波器。 第二，就是要明确变频器的额定电压 这里，我们需要知道变频器是单相电源，还是三相电源的。 第三，就是要明确变频器的额定电流 变频器专用滤波器在选型时，一定要注意这一点，否则，可能会适得其反。 变频器专用滤波器的额定电流，一定要比变频器的额定电流要大，一般来讲，变频器专用滤波器的额定电流是变频器额定电流的1.2~1.5倍为佳。 比方说，11KW变频器专用滤波器，绿波杰能推荐的变频器专用滤波器的额定电流是30~40A。 原文地址：https://www.360docs.net/doc/d08799147.html,/tech/11678.html 页面 1 / 1
实验四数字滤波器的设计实验报告
数字信号处理 实验报告 实验四 IIR数字滤波器的设计学生姓名张志翔 班级电子信息工程1203班 学号 指导教师 实验四 IIR数字滤波器的设计 一、实验目的： 1. 掌握双线性变换法及脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器的具体设 计方法及其原理，熟悉用双线性变换法及脉冲响应不变法设计低通、高通和带通IIR数字滤波器的MATLAB编程。 2. 观察双线性变换及脉冲响应不变法设计的滤波器的频域特性，了解双线性变换法及脉冲响应不变法的特点。 3.熟悉Butterworth滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器的频率特性。 二、实验原理: 1．脉冲响应不变法 用数字滤波器的单位脉冲响应序列模仿模拟滤波器的冲激响应 ,让正好等于的采样值，即，其中为采样间隔，如果以及分别表示的拉式变换及的Z变换，则 2．双线性变换法 S平面与z平面之间满足以下映射关系：
s平面的虚轴单值地映射于z平面的单位圆上，s平面的左半平面完全映射到z平面的单位圆内。 双线性变换不存在混叠问题。 双线性变换是一种非线性变换，这种非线性引起的幅频特性畸变可通过预畸而得到校正。 三、实验内容及步骤： 实验中有关变量的定义: fc 通带边界频率； fr阻带边界频率；δ通带波动；At 最小阻带衰减； fs采样频率； T采样周期 （1） =0.3KHz, δ=0.8Db, =0.2KHz, At =20Db,T=1ms; 设计一个切比雪夫高通滤波器，观察其通带损耗和阻带衰减是否满足要求。 MATLAB源程序： wp=2*1000*tan(2*pi*300/(2*1000)); ws=2*1000*tan(2*pi*200/(2*1000)); [N,wn]=cheb1ord(wp,ws,0.8,20,'s'); %给定通带（wp）和阻带(ws)边界角频率，通带波动波动0.8，阻带最小衰减20dB，求出最低阶数和通带滤波器的通带边界频率Wn [B,A]=cheby1(N,0.5,wn,'high','s');%给定通带（wp）和阻带(ws)边界角频率，通带波动 [num,den]=bilinear(B,A,1000); [h,w]=freqz(num,den); f=w/(2*pi)*1000; plot(f,20*log10(abs(h)));
宽带数字上变频器的设计与实现
2011 年第 4 期 （总第 140 期）
大 众 科 技
DA ZHONG KE JI
No.4， 2011 (Cumulatively No.140)
雷洪涛 1
张桂花
2
（1.电子科技大学，四川 成都 611731；2.成都火控技术中心，四川 成都 610000）
【摘 要】文章探讨了一种利用 Matlab 和 System Generator 联合设计宽带数字上变频器的实现方法。先利用 Matlab 自带的 Fdatool 工具生成数字变频器中滤波器所需要的系数，然后利用 Xilinx 的设计工具 System Generator 进行模块设计和仿真，最后 将代码自动生成，加载到 FPGA 中进行验证。 【关键词】数字上变频；内插；半带滤波器；软件无线电 【中图分类号】TP311.5 【文献标识码】A 【文章编号】1008-1151(2011)04-0011-02
（一）引言
RRU(Remote Radio Uint)是现代无线通信基站的重要组 成部分。它可将低采样率的基带信号通过内插提高采样率， 在通过消峰和数字预失真（DPD）之后，送到天线口。数字上 变频器则是 RRU 的重要模块之一。传统的 RRU 大多采用专用 的芯片来实现数字上变频的功能，其优点是集成度高，应用 方便，但是研制周期长，不够灵活的特点并不符合理想的软 件无线电系统，而 FPGA 则具有高速率、可编程、功耗低等特 点，并且可以通过快速修改设计来适应不同的系统和使用环 境，非常适合实现数字上变频器。 本文将利用 Xilinx 的 FPGA 和 SystemGen 软件和 Matlab 联合开发基于 TD-LTE 制式下单载 20M 带宽的数字上变频器 （DUC） 。这种设计不仅能简化硬件电路，缩短开发流程，而 且由于 FPGA 的可编程性，可以实现设计的快速修改和移植， 降低开发成本，是现在最为可行的一种设计方法。
图1
数字上变频器设计方案
DUC 提供了频谱整型和提高采样率的功能， 它的设计必须满足 3GPP 的标准和要求。不仅要满足 20M 的宽带要求，而且还要 实现采样率的 3 倍提高，具体指标如表 1 所示。 表1
参数 带宽 输入采样率 输出采样率 EVM 纹波 阻带
DUC 设计要求
要求 20M 30.72Msps 92.16Msps <1% <0.1db >=80db
（二）数字上变频器的设计方案
数字上变频器（DUC）实现了从“复”基带（Baseband） 信号到“实”带通（Passband）信号的转换。因为从基带输 入的复基带信号采样率相对较低，通常是数字调制的符号率， 不能满足射频发射的要求。所以通常基带信号要经过滤波和 内插，然后被转换成一个更高的采样率，从而调制到 NCO 的 中频载波频率。由于 LTE 下行多采用零中频的方案，因此不 需要 NCO 进行混频，只需要进行滤波和内插。3GPP 标准规定 LTE 单载波 20M 带宽的基带采样率为 30.72Msps， 因此需要进 行 3 倍内插使得采样率达到 92.16Msps， 然后送到 DAC 进行模 拟转换。本文将完成一个 TDD-LTE 制式单载波 20M 带宽的宽 带无线数字上变频器的设计，其设计思路如图 1 所示。
（三）数字上变频滤波器设计
数字上变频器的滤波器分为通道滤波器和内插滤波器两 种，通道滤波器完成基带信号的频谱整型，通常由 FIR 实现。 内插滤波器完成信号采样率变换和滤波功能，可以用半带滤 波器来实现。 1.通道滤波器 基带信号首先要通过通道滤波器使得带外功率满足频谱 限制要求。因为 LTE 基带信号基于 OFDM 调制方式，输入到通 道滤波器的信号功率谱密度（PSD）从占用信号的带宽边缘开 始已经有了自然的衰减。但是由于原始基带信号只有大约
【收稿日期】2011-01-17 【作者简介】雷洪涛（1984-） ，男，电子科技大学硕士研究生，研究方向为软件无线电、SOC 片上系统；张桂花（1982-） ， 女，成都火控技术中心助理工程师，研究方向为软件无线电、图形图像及多媒体技术、软件工程。
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带LCL输出滤波器的并网逆变器控制策略研究
第31卷第12期中国电机工程学报V ol.31 No.12 Apr.25, 2011 34 2011年4月25日Proceedings of the CSEE ?2011 Chin.Soc.for Elec.Eng. 文章编号：0258-8013 (2011) 12-0034-06 中图分类号：TM 85 文献标志码：A 学科分类号：470?40 带LCL输出滤波器的并网逆变器控制策略研究 王要强，吴凤江，孙力，段建东 (哈尔滨工业大学电气工程系，黑龙江省哈尔滨市 150001) Control Strategy for Grid-connected Inverter With an LCL Output Filter WANG Yaoqiang, WU Fengjiang, SUN Li, DUAN Jiandong (Department of Electrical Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, Heilongjiang Province, China) ABSTRACT: The grid-connected inverter with LCL output filter is a third-order and multi-variable system, claiming a higher demands to the control system design. Aiming at this, a grid-connected inverter control strategy based on inverter-side current closed-loop and capacitor current feed-forward was proposed, controling the grid-side current indirectly through the inverter-side current. With the proposed control strategy, system stability and unity power factor are ensured, at the same time, no additional sensors are needed, making equipment costs reduced and reliability enhanced. Effectiveness and feasibility of the proposed strategy are validated by both the simulation and experiment results. KEY WORDS: grid-connected inverter; LCL filter; system stability; power factor; current estimation 摘要：并网逆变器用LCL输出滤波器是一个三阶多变量系统，给控制系统设计提出了更高的要求。针对该问题，提出一种基于逆变器侧电流闭环和电容电流前馈的并网逆变器控制策略，通过逆变器侧电流间接控制并网电流。该控制策略能够保证系统稳定和单位功率因数运行，并且整个控制过程无需增加额外的传感器，降低了系统成本，增强了系统可靠性。仿真和实验结果验证了提出控制策略的有效性与可行性。 关键词：并网逆变器；LCL滤波器；系统稳定性；功率因数；电流估计 0 引言 随着能源和环境问题的日益严峻，风力发电、光伏发电等新能源并网发电技术越来越受到人们的重视，已经成为能源可持续发展战略的重要组成部分[1-3]。并网逆变器作为发电系统与电网连接的核心装置，直接影响到整个并网发电系统的性能，近年来逐渐成为国内外研究的热点[4-6]。 基金项目：国家自然科学基金项目(50477009)。 Project Supported by National Natural Science Foundation of China (50477009). 并网逆变器传统上采用L滤波器来抑制并网电流中由功率器件通断引入的高次谐波[7-11]，然而，随着逆变器功率等级的提高，特别是在中高功率应用场合，为降低功率器件的应力和损耗，一般选取较低的开关频率，致使网侧电流中的谐波含量增加。要使并网电流满足同样的谐波标准将需要一个较大的电感值。电感值的增加不仅会使网侧电流变化率下降，系统动态性能降低，还会带来体积过大、成本过高等一系列问题。针对上述问题，用LCL 滤波器代替L滤波器成为近年来相当有吸引力的解决方案[12-16]。LCL滤波器的阻抗值与流过的电流频率成反比，频率越高，阻抗越小，因此对电流高次谐波有更强的抑制能力。为此，在相同的谐波标准下LCL滤波器的应用可以降低总的电感取值，在大中功率应用场合，其优势尤为明显。但是，LCL滤波器是一个三阶多变量系统，给控制系统设计提出了更高的要求。如果直接采用典型的并网电流闭环的控制策略，系统是不稳定，的且不利于功率开关的保护[17]。文献[13]忽略滤波电容支路的影响，认为网侧电流和逆变器侧电流近似相等，采取逆变器侧电流闭环的控制策略，该策略易于系统稳定，且可以更为有效地保护功率开关，但电容支路的分流作用会使得系统功率因数降低。文献[16]提出采用逆变器侧电流和网侧电流加权平均值闭环的控制策略，系统稳定且在一定程度上提高了系统功率因数，然而加权平均电流和并网电流之间仍有相角差，并未彻底解决功率因数降低的问题。 本文提出一种基于逆变器侧电流闭环和电容电流前馈的并网逆变器控制策略，利用逆变器侧电流间接控制并网电流。电容电流通过估算获得，减少了电流传感器的数量，节约了系统成本，增强了系统可靠性。最后，通过仿真和实验对提出的控制
实验五FIR数字滤波器的设计
实验六 FIR 数字滤波器的设计 一、实验目的 1．熟悉FIR 滤波器的设计基本方法 2．掌握用窗函数设计FIR 数字滤波器的原理与方法。 二、实验内容 1．FIR 数字滤波器的设计方法 FIR 滤波器的设计问题在于寻求一系统函数)(z H ，使其频率响应)(ωj e H 逼近滤波器要求的理想频率响应)(ωj d e H ，其对应的单位脉冲响应为)(n h d 。 （1）用窗函数设计FIR 滤波器的基本原理 设计思想：从时域从发，设计)(n h 逼近理想)(n h d 。设理想滤波器)(ωj d e H 的单位脉 冲响应为)(n h d 。以低通线性相位FIR 数字滤波器为例。 ?∑--∞-∞=== ππωωωωω πd e e H n h e n h e H jn j d d jn n d j d )(21)()()( (6-1) )(n h d 一般是无限长的，且是非因果的，不能直接作为FIR 滤波器的单位脉冲响应。要想得到一个因果的有限长的滤波器h(n)，最直接的方法是截断)()()(n w n h n h d =，即截取为有限长因果序列，并用合适的窗函数进行加权作为FIR 滤波器的单位脉冲响应。按照线性相位滤波器的要求，h(n)必须是偶对称的。对称中心必须等于滤波器的延时常数，即 ???-==2 /)1()()()(N a n w n h n h d (6-2) 用矩形窗设计的FIR 低通滤波器，所设计滤波器的幅度函数在通带和阻带都呈现出振荡现象，且最大波纹大约为幅度的9%，这个现象称为吉布斯（Gibbs ）效应。为了消除吉布斯效应，一般采用其他类型的窗函数。 （2） 典型的窗函数 ① 矩形窗(Rectangle Window) )()(n R n w N = （6-3）
光伏并网逆变器中滤波器的设计与研究
光伏并网逆变器中滤波器的设计与研究 摘要：光伏发电系统中存在着大量的非线性器件和负载，其对电网带来严重的谐波污染。为了有效地抑制谐波污染，本文提出了一种新的无源滤波器的结构设计，并且建立了一个交直交变流器与无源滤波器的Simulink 仿真模型。通过比较接入无源滤波器前后电流和电压的变化，对电流和电压波形进行傅里叶变换，得到它的频谱分析曲线。仿真结果表明：该滤波器的设计方法具有可行性和有效性，能够很好地抑制光伏逆变器DC/AC 变换后谐波分量，并且满足当前电力系统的要求。 关键词：光伏逆变器；无源滤波器；傅立叶变换 0 引言光伏发电系统中存在着大量的非线性器件和负载，其对电网带来严重的谐波污染。为了有效地提高电能质量，洁净电网，电网谐波治理问题已经愈来愈引起国内外学者和专家关注[1]。 滤波器具有消除谐波和提供无功补偿的功能，在治理谐波的问题上处于重要的位置。传统的滤波器分为有源滤波器和无源滤波器。有源滤波器存在着高成本、功能单一等缺点的限制，同时光伏发电系统受阳光、温度等不确定因素的影 响比较大，使得光伏阵列的直流母线利用率较低[2] 。无源滤波
器因其结构简单、设备投资少、运行可靠性高、运行费用低等优点，成为电力系统中最普遍的谐波抑制设备[3] 。在交流系统中，无源滤波器不仅可以起到滤波作用，而且还可以兼顾无功补偿的需求。因此它成为传统的补偿无功和抑制谐波的主要手段。 本文提出了一种新的无源电力滤波器，理论分析了该无源滤波器的可行性。利用Simulink 搭建系统仿真模型，同时采集滤波前和滤波后的电压、电流量，分别对其进行傅立叶变换，得到相应的频谱分析曲线。仿真结果表明，该无源滤波器能够很好地抑制光伏逆变器DC/AC 变换后谐波分量。 1无源滤波器的结构设计 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[4]。本文中无源滤波器是通过电感、电容和电阻一系列的串并联来达到滤波的效果，其结构简图如图 1 所示。 图 1 中所示的U、V、W 分别代表光伏逆变器输出的三相交流电。由于这其中含有很高的高频分量，因此我们通过必须接入三相无源滤波器，滤去当中的谐波分量来满足电力系统的要求。其中，电感L10和L20是含有电阻性的电感，L1 是纯电感，串联在电网当中的电感L1 主要是滤去电网中 电压的谐波分量。无源滤波器作为低通滤波器，频率高于其谐振
滤波器和电抗器的选用
在变频器的输入侧可加以下选件： 1）Input Reactor进线电抗器，输入电抗器可以抑制谐波电流，提高功率因数以及削弱输入电路中的浪涌电压、电流对变频器的冲击，削弱电源电压不平衡的影响，一般情况下，都必须加进线电抗器。 2）输入EMC滤波器，EMC滤波器的作用是为了减少和抑制变频器所产生的电磁干扰。EMC滤波器有两种，A级和B级滤波器。EMC A级滤波器用在第二类场合即工业场合，满足EN50011A级标准。EMC B级滤波器多用于第一类场合即民用、轻工业场合，满足EN50011 B级标准。 在变频器输出侧共有以下几种选件： 1）Output reactor 输出电抗器，当变频器输出到电机的电缆长度大于产品规定值时，应加输出电抗器来补偿电机长电缆运行时的耦合电容的充放电影响，避免变频器过流。输出电抗器有两种类型，一种输出电抗器是铁芯式电抗器，当变频器的载波频率小于3KHZ时采用。另一种输出电抗器是铁氧体式，当变频器的载波频率小于6KHZ时采用。变频器输出端增加输出电抗器的作用是为了增加变频器到电动机的导线距离，输出电抗器可以有效抑制变频器的IGBT开关时产生的瞬间高电压，减少此电压对电缆绝缘和电机的不良影响。同时为了增加变频器到电机之间的距离可以适当加粗电缆，增加电缆的绝缘强度，尽量选用非屏蔽电缆。 2）Output dv/dt filter 输出dv/dt电抗器，输出dv/dt电抗器是为了限制变频器输出电压的上升率来确保电机的绝缘正常。
3）Sinusolidal filters正弦波滤波器，它使变频器的输出电压和电流近似于正弦波，减少电机谐波畴变系数和电机绝缘压力。
变频器专用滤波和补偿装置
变频器专用滤波和补偿装置 变频技术在大量的感性负载节能方面有着无可替代的地位，节约的电能有时能达到 30% 以上，效益十分可观。随着变频器日益广泛的普及和应用，其占电网总负荷的比例已经越来越大。其中大部分额定电压为三相 380V 的交直交型变频器（以下简称变频器）。然而，随之带来的网侧谐波问题也越来越受到各变频器用户和供电部门的关注。 由于变频器的整流部分一般为三相全波不可控整流，直流回路采用大电容作为滤波器。这样，虽然变频器的网侧输入电压波形基本上是正弦波，但输入电流是脉冲式的充电电流，含有丰富的谐波，表现在网侧的有 5 、 7 、 11 、 13 、 15 、 17 、 19 次谐波电流，一般最大以 5 、 7 次为主。其波形如图 1 所示。 感型负载在运行中要消耗大量的无功电流，但是谐波会使无功补偿装置不能正常运行，并且导致一些现代化的精密控制机床无法运行，因此对使用变频器的系统采取谐波治理措施是必须的。 我公司针对变频器谐波的特点，设计了专用的高、低压滤波装置，可有效滤除变频装置产生的谐波，同时对系统进行有效的无功补偿，满足广大使用变频器的用户需求。
变频器专用低压滤波器柜变频器专用10KV滤波器装置 滤波电抗器系列 低压铁心滤波电抗器： 一、产品用途： 次谐波，从而改善电压波形，提高供电质量，降低系统损耗。 二、产品特点： 我公司生产的铁心滤波电抗器具有高滤波能力，低损耗，低噪音， 高线性，安装简便和使用寿命长的特点。 三、型号标志：四、主要技术参数： 高压空心饼式滤波电抗器：
一、产品用途： 与并联电容器组成LC回路，能有效吸收电力系统3、4、5、7、11次 二、产品特点： 我公司生产干式空芯饼式电抗器采用多层饼式线圈组成，层间距大， 散热性能好。电抗器上下部分层间距平滑无级可调，用以调节电抗器电感 量。具有高滤波能力，低损耗，低噪音，高线性，安装简便和使用寿命长 的特点。 三、主要技术参数： 有源技术是电力电子器件、电力电子控制技术、控制技术、高速运算器等发展到相当水平以后才有实现的可能。如今相关技术均已达到此类用途的要求，如GTO，IGBT，IECT等功率器件；模拟和数字实现的快速实时的无功/谐波分量计算技术（如时域、频域分解）；SPWM、电流回滞、非参考计算、空间矢量等变换器调制技术十分繁多，并趋成熟。 有源电力滤波装置APF，是一种基于IGBT逆变器的新型谐波治理装置。通过实时检测负载电流波形，除去波形中基波（50Hz）成分，将剩余部分的波形反向，通过控制IGBT的触发，将反向电流注入供电系统中，实现滤除（抵消）谐波、动态补偿系统无功与电压波动、抑制谐振、提高功率因数等功能，从而达到改善供电系统安全性、节能降耗的目的。 然而，鉴于目前有源设备的成本还相对较高、可控容量和电力系统的巨大电能相比还较小，采用混合型有源电能控制技术是现阶段应用的主要特征。 有源+无源混合电力滤波（HAPF）是将APF和无源滤波相结合，利用无源设备的处理较大容量部分、而利用有源技术改善无源部件的补偿效果和动态性能，共同达到良好的补偿目的；同时，有效地减小了有源部分的容量，以节省APF容量过大而增加的成本。 A、功能特点有：
变频器的输出电抗器与输出滤波器的区别
变频器的输出电抗器与输出滤波器的区别 The different of Output reactor and Output filter
摘要 变频器的输出电抗器(Output reactor)与输出滤波器(Output filter)区别的介绍。 关键词 输出电抗器，输出滤波器 Key Words Output reactor，Output filter A&D Service & Support Page 2-4
问:变频器的输出电抗器(Output reactor)与输出滤波器(Output filter)有何区别? 答:在变频器输出侧共有以下几种选件： 1）Output reactor 输出电抗器，当变频器输出到电机的电缆长度大于产品规定值时，应加输出电抗器来补偿电机长电缆运行时的耦合电容的充放电影响，避免变频器过流。输出电抗器有两种类型，一种输出电抗器是铁芯式电抗器，当变频器的载波频率小于3KHZ 时采用。另一种输出电抗器是铁氧体式，当变频器的载波频率小于6KHZ 时采用。 2）Output dv/dt filter 输出dv/dt 电抗器，输出dv/dt 电抗器是为了限制变频器输出电压的上升率来确保电机的绝缘正常。 3）Sinusoidal filters 正弦波滤波器，它使变频器的输出电压和电流近似于正弦波，减少电机谐波畴变系数和电机绝缘压力。 在变频器的输入侧可加以下选件： 1）Input Reactor 进线电抗器，输入电抗器可以抑制谐波电流，提高功率因数以及削弱输入电路中的浪涌电压、电流对变频器的冲击，削弱电源电压不平衡的影响，一般情况下，都必须加进线电抗器。 2）输入EMC 无线电干扰滤波器，EMC 滤波器的作用是为了减少和抑制变频器所产生的电磁干扰。EMC 滤波器有两种，A级和B 级滤波器。EMC A级滤波器用在第二类场合即工业场合，满足EN50011A 级标准。EMC B 级滤波器多用于第一类场合即民用、轻工业场合，满足EN50011 B 级标准。 A&D Service & Support Page 3-4
FIR数字滤波器设计实验_完整版
班级： 姓名： 学号： FIR 数字滤波器设计实验报告 一、实验目的 1．掌握FIR 数字滤波器的设计方法； 2．熟悉MATLAB 信号处理工具箱的使用； 3．熟悉利用MATLAB 软件进行FIR 数字滤波器设计，以及对所设计的滤波器 进行分析； 4．了解FIR 滤波器可实现严格线性相位的条件和特点； 5．熟悉FIR 数字滤波器窗函数设计法的MATLAB 设计，并了解利用窗函数法 设计FIR 滤波器的优缺点； 6．熟悉FIR 数字滤波器频率采样设计法的MATLAB 设计，并了解利用频率采 样法设计FIR 滤波器的优缺点； 7．熟悉FIR 数字滤波器切比雪夫逼近设计法的MATLAB 设计，并了解利用切 比雪夫逼近法设计FIR 滤波器的优缺点。 二、实验设备及环境 1．硬件：PC 机一台； 2．软件：MATLAB （6.0版以上）软件环境。 三、实验内容及要求 1．实验内容：基于窗函数设计法、频率采样设计法和切比雪夫逼近设计法，利用MATLAB 软件设计满足各自设计要求的FIR 数字低通滤波器，并对采用不同设计法设计的低滤波器进行比较。 2．实验要求： （1）要求利用窗函数设计法和频率采样法分别设计FIR 数字低通滤波 器，滤波器参数要求均为：0.3c w π=。其中，窗函数设计法要求分别利用矩形窗、汉宁窗和布莱克曼窗来设计数字低通滤波器，且 21N ≥,同时要求给出滤波器的幅频特性和对数幅频特性； 频率
采样法要求分别利用采样点数21N =和63N =设计数字低通滤波器，同时要求给出滤波器采样前后的幅频特性，以及脉冲响应及对数幅频特性。 （2）要求利用窗函数设计法和切比雪夫逼近法分别设计FIR 数字低通 滤波器，滤波器参数要求均为： 0.2π, 0.25dB, 0.3π, 50dB p p s s ωαωα==== 其中，窗函数设计法要求利用汉明窗来设计数字低通滤波器，且 66N ≥，同时要求给出滤波器理想脉冲响应和实际脉冲响应，汉 名窗和对数幅频特性； 切比雪夫逼近法要求采用切比雪夫Ⅰ型，同时要求给出滤波器的脉冲响应、幅频特性和误差特性。 （3）将要求（1）和（2）中设计的具有相同参数要求，但采用不同设 计方法的滤波器进行比较，并以图的形式直观显示不同设计设计方法得到的数字低通滤波器的幅频特性的区别。 四、实验步骤 1．熟悉MATLAB 运行环境，命令窗口、工作变量窗口、命令历史记录窗口，FIR 常用基本函数； 2．熟悉MATLAB 文件格式，m 文件建立、编辑、调试； 3．根据要求（1）的内容，设计FIR 数字低通滤波器，建立M 文件，编写、调试、运行程序； 4．根据要求（2）的内容，设计FIR 数字低通滤波器，建立M 文件，编写、调试、运行程序； 5．将要求（1）和（2）中设计的具有相同参数要求，但采用不同设计方法的滤波器进行比较分析； 6．记录实验结果； 7．分析实验结果； 8．书写实验报告。 五、实验预习思考题 1．FIR 滤波器有几种常用设计方法？这些方法各有什么特点？
280KW输入滤波器280KW进线滤波器280KW变频器专用滤波器ME920-630A(1)
产品型号ME920-630品牌上海民恩额定电压380V/440V 额定电流630A 相数三相 产品功能抑制谐波干扰 产品价格 （具体价格请来电咨询) 产品包装 纸箱 可以根据客户提供的技术参数加工定制非标产品！一、280KW 输入滤波器280KW 进线滤波器280KW 变频器专用滤波器 ME920-630A 原理图 制造商Manufacturer 上海民恩电气有限公司 依据标准Standard GB/T7343-87《10kHz-30MHz 无源无线电干扰滤波器和抑制元件抑制特性的测量方法》及UL1283《电磁干扰滤波器》标准制定 型式Type 输入滤波器防护等级Protection level IP20配套变频器功率280KW 额定电流Se.Cur 630A 系统电压Se.Vol 0.4KV 连接方式Connection mode 串联相数Number of phases 三相工作频率Frequency 50/60Hz 气候类别Climate category 25/085/21泄露电流（250VAC/50Hz ） ＜50mA 冷却方式Cooling Type 自冷试验电压（线-线）2250VDC 极壳耐压Extreme pressure 3000Vac/1min 试验电压（线-地）2700VDC 过载电流Overload current 开机瞬间允许通过4倍过工作电流，1.4倍工作电流1分钟（每小时一次）包装Packing 纸箱 运输方式Transport 快递运输质保期Warranty period 一年产品货期Delivery 2-3天 公司网站：https://www.360docs.net/doc/d08799147.html,