阻尼滤波器

高压直流输电双调谐滤波器阻尼电
阻的选取原则
高压直流输电双调谐滤波器（LCC）是一种具有非常重要作用的电力电子元件，它可以有效地过滤掉容易造成干扰的高频分量，保证了输电系统的高效率运行。

其中，阻尼电阻对滤波器的正常工作起着至关重要的作用，因此选取合适的阻尼电阻也就变得非常重要。

首先，在选取阻尼电阻时，应考虑到谐振频率的选择，以便将滤波器的谐振频率与输电系统中被抑制的频率匹配。

其次，应考虑阻尼系数的大小，以便确保滤波器具有良好的抑制效果。

此外，还要考虑电阻的精度，以确保电阻值的准确性。

再者，在选取阻尼电阻时，还要考虑电阻的温度特性，即电阻的温度系数，以便确保谐振和抑制的稳定性。

此外，阻尼电阻的电容特性也会影响滤波器的性能，因此应根据实际情况选取合适的电阻值。

最后，在选取阻尼电阻时，还要考虑电阻的耐压特性，以便确保滤波器的安全性。

此外，应考虑电阻的其他特性，如耐高温、耐低温、耐腐蚀等，以确保滤波器长期稳定可靠地工作。

综上所述，在选取高压直流输电双调谐滤波器阻尼电阻时，应考虑滤波器的谐振频率、阻尼系数、电阻精度、温度特性、电容特性、耐压特性以及其他耐性特性。

只有满足上述原则，才能确保所选择的阻尼电阻具有良好的抑制效果，保证滤波器的长期可靠性和稳定性。

基于有源阻尼的并联有源滤波器输出LCL滤波器设计王盼;刘飞;查晓明【摘要】提出一种基于并联型有源电力滤波器的输出LCL滤波器的设计方法.该方法在满足电流跟踪快速性、电流纹波最大允许值等基本条件下,选取了总电感值；并由基波无功损耗约束了电容量上限.在此基础上,考虑到开关次谐波电流衰减率以及谐振频率的制约,综合选取了构成总电感的L1和L2的值及电容量.为避免LCL滤波器发生谐振,采用了电容电流反馈的有源阻尼法,通过设计反馈系数,有效抑制了低次谐波的振荡.最后基于采用重复学习控制策略的并联型有源电力滤波器,通过PSCAD进行仿真验证.仿真结果表明了LCL滤波器的优越性以及所提设计方法的有效性.%A design of output LCL filter based on shunt APF with active damping is proposed. It selects the total inductance with the consideration of current tracking rapidity,allowable maximum current ripple, etc. and sets the upper limit of capacitance by the loss of fundamental reactive power,based on which,the L1 and L2 of total inductance and the capacitance are selected with the consideration of switching harmonic current decay rate and the constraint of resonant frequency. The active damping method based on capacitor current feedback is applied to avoid the LCL filter resonance and the feedback factor is designed to effectively suppress the suborder harmonic vibration. The shunt APF with repetitive learning control strategy is simulated with PSCAD and results show its superiority and effectiveness.【期刊名称】《电力自动化设备》【年(卷),期】2013(033)004【总页数】6页(P161-166)【关键词】有源电力滤波器;LCL滤波器;有源阻尼;谐振;反馈;仿真【作者】王盼;刘飞;查晓明【作者单位】武汉大学电气工程学院,湖北武汉430072【正文语种】中文【中图分类】TN7130 引言近年来，随着电力电子技术的快速发展，大量非线性负载不断投入电力系统，造成电能质量问题日益严重。

LCL型滤波器有源阻尼控制策略分析摘要:由于L滤波器必须增大电感值来取得较好的滤波效果，这样就会增加系统的体积和损耗，而 LCL 滤波器凭借着低成本、低损耗和杰出的高频谐波抑制能力逐渐取代了 L 滤波器在并网逆变器中的应用地位。

但是 LCL 滤波器为三阶系统，会产生一个谐振峰，使得系统极其不稳定，那么 LCL 滤波器存在的谐振问题就不容忽略。

本文针对抑制 LCL 滤波器谐振峰问题的有源阻尼法进行了探索研究。

关键词：有源阻尼，电容电流反馈，并网逆变器，LCL滤波器阻尼电阻上不可避免地存在损耗，从而降低并网逆变器效率，低频增益和高频谐波衰减能力。

所以本文提出通过控制的手段阻尼LCL谐振峰的有源阻尼方法，这种方法可以有效避免无源阻尼带来的负面因素，它采用了适当的控制算法，从控制环路上修正了LCL滤波器的频率特性，从而达到预期的阻尼效果，当然这种方法同样也被称为“虚拟电阻”法。

1、基于状态变量反馈的有源阻尼方法在 LCL 滤波器的电感或电容支路中串联或并联电阻可以阻尼 LCL 的谐振峰。

基于状态变量反馈的有源阻尼方法，是指通过反馈适当的状态变量，从控制上模拟出一个虚拟电阻，来获得与实际电阻相同的阻尼效果即所谓的基于“虚拟电阻”的有源阻尼方法，众所周知，电感并联电阻的阻尼效果最好，下面推导与电容并联电阻等效的有源阻尼方法。

我们可以先画出采用电容并联电阻的LCL型并网逆变器的控制框图，如图3.1所示。

其中，Vr（s）为调制波信号，Kpwm=Vm/Vtri为调制波到逆变桥输出电压Uinv（s）的传递函数，这里Vin为输入电压，Vin为三角载波的幅值。

图3.1 采用电容并联电阻的LCL型并网逆变器的控制框图在图3.1中，就表示在电容两端并联的电阻，对图3.1进行如下等效变换：将支路的电容电压的反馈点移动到的输入端，，与此同时要注意修改反馈函数，等效形式1相当于把一个电阻并联在滤波电容上。

并网电流二次微分反馈就是将电容电压反馈拆分为和这两个部分，因为电容电压的值是电感的电压和电网电压的和，接着就可以将该支路反馈量改写为并网电流，同时调整反馈增益。

临界阻尼滤波-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括对临界阻尼滤波的基本介绍和背景说明。

临界阻尼滤波是一种常用的信号处理技术，用于滤除信号中的噪声和干扰，以提取出所需的信息。

它是一种特殊的滤波方法，具有在信号频谱上实现最佳兼容性的特点。

在实际应用中，我们常常需要处理包含噪声、干扰或频谱成分不明确的信号。

而传统的滤波器在滤波效果和频谱透明度方面存在着一定的局限性。

于是，临界阻尼滤波作为一种优化的滤波技术应运而生。

临界阻尼滤波基于信号的频谱分析和信号处理算法，能够在保持信号的主要频谱成分不变的同时，有效滤除杂波和干扰。

该滤波器不仅能够提高信号的质量，还能够增强信号的稳定性和可靠性。

临界阻尼滤波具有广泛的应用领域，包括无线通信、音频处理、图像处理、生物医学工程等。

例如，在无线通信中，临界阻尼滤波可用于提高信号的传输质量和抗干扰能力；在音频处理领域，临界阻尼滤波可用于提取音频信号中的语音信息。

本文将对临界阻尼的概念和原理进行详细介绍，探讨其在信号处理中的优势和应用前景。

通过深入理解临界阻尼滤波的原理和工作机制，我们可以更好地应用该滤波技术来解决实际问题，提升信号处理的效果和性能。

1.2 文章结构本文将按照以下结构展开对临界阻尼滤波的研究和讨论：引言部分将对临界阻尼滤波的背景和意义进行概述，阐述其在信号处理和控制系统中的重要性。

同时，该部分还会对文章的结构和内容进行简要介绍。

正文部分将详细介绍临界阻尼的概念及其滤波原理。

首先，我们将定义临界阻尼，并解释其在系统动力学中的作用和特点。

其次，我们将深入探讨临界阻尼滤波的原理，包括其数学模型和基本运算原理。

通过对临界阻尼滤波器的结构和工作原理的详细描述，读者将能够深入理解其在实际应用中的工作机制。

结论部分将对临界阻尼滤波的优势进行归纳总结，并展望其在未来的应用前景。

我们将探讨临界阻尼滤波相对于传统滤波方法的优越性，并举例说明其在不同领域中的潜在应用。

LCL滤波器的新型有源阻尼控制付明志;王玉芝;秦猛;孟宪乐;姜齐荣【摘要】针对光伏并网变换器所采用的LCL滤波器,首先分析了其采用三种无源阻尼方案时的频率特性.然后,根据串并联混合型无源阻尼方案系统传递函数框图变换,提出了一种采用电容电流PI反馈的新型有源阻尼控制方案.随后,利用阻抗模型研究了串联电阻无源阻尼方案、电容电流比例反馈有源阻尼方案和电容电流PI反馈有源阻尼方案对逆变器特性的影响.结果表明,电容电流PI反馈方案可以有效地增加LCL滤波器谐振频率处的阻尼,同时也增加了控制的自由度.最后,特征值分析表明新方案具有更大的控制参数稳定域,并利用PSCAD进行了仿真验证.新型有源阻尼方案不仅能够有效抑制LCL滤波器的振荡,而且与传统方案相比性能更佳,具有良好的工程实践价值.【期刊名称】《电气自动化》【年(卷),期】2019(041)003【总页数】4页(P38-41)【关键词】并网逆变器;LCL滤波器;无源阻尼;有源阻尼控制;参数稳定域【作者】付明志;王玉芝;秦猛;孟宪乐;姜齐荣【作者单位】天津平高智能电气有限公司,天津 300300;清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室,北京 100086;天津平高智能电气有限公司,天津300300;天津平高智能电气有限公司,天津 300300;清华大学电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室,北京 100086【正文语种】中文【中图分类】TM720 引言作为一种清洁的可再生能源技术，光伏发电在世界范围内的并网容量迅速攀升。

由于LCL滤波器体积小、对电流中的高频分量具有良好的衰减特性，因此，在光伏并网变换器中得到了广泛的应用。

然而，LCL滤波器自身的固有谐振易造成系统失稳，因此必须采取一定的阻尼措施防止振荡的发生[1]。

目前常见的阻尼方案可分为无源阻尼方案[2-3]和有源阻尼方案[4-5]。

无源阻尼方案通过在LCL滤波器的电容支路并联或串联电阻以抑制振荡。

根据老师给出的重点，结合2009、2011两年的考试试卷，我整理出了可能出现的简答题答案，供大家参考，如有错误，请及时指正！（一）直流输电与交流输电运行特点比较1.优点：（1）线路走廊输电效率高，线路造价低，结构简单，损耗小；（2）直流输电不存在交流交流输电的稳定问题，适合远距离大容量输电；（3）直流输电可实现电力系统之间的非同步联网；（4）直流输电采用全自动方式快速控制潮流和功率，有利于电网的经济运行和现代化管理；（5）直流输电对故障的响应快，恢复时间短、不受稳定制约、可多次再启动和降压运行来消除故障，恢复正常运行条件；（6）直流输电能限制交流系统的短路容量；（7）直流电缆线路输送容量大、造价低、损耗小，不易老化，且输送距离不受限制；（8）直流输电可方便地进行分期建设和增容扩建，有利于发挥投资效益。

2.缺点：（1）直流输电换流站比交流变电所的设备多、结构复杂、造价高、损耗大、运行费用高、可靠性也较差；（2）换流器对交流侧来说是一个谐波电流源，对直流侧来说，是一个谐波电压源；（3）晶闸管换流器在换流时需消耗大量的无功功率，每个换流站均需装设无功补偿设备；（4）直流输电利用大地（或海水）为回路而带来一些技术问题；（5）直流断路器由于没有电流过零点可以利用，灭弧问题难以解决；（二）直流输电控制原理1.基本控制功能：（1）启停控制：正常启动、正常停运、故障紧急停运（故障后的）自动再启动等；（2）功率控制：输送功率的大小和方向的控制；（3）潮流反转控制：直流双向潮流全控；（4）无功功率控制：调节换流器的无功功率消耗（课本160页）；（5）换流站保护控制：发生故障时，保护换流站设备。

2.基本控制方法：（1）换流器触发相位控制：整流器的定触发角α控制，逆变器定逆变角β控制、定熄弧角γ控制；（2）调调节换流变压器分接头改变交流电压从而调节直流端空载电压。

3.基本控制特性：整流器：定电流控制，定电压控制，定触发角控制（最小触发角控制）逆变器：定熄弧角γ控制，定逆变角β控制，定电流控制，定电压控制换流器定功率控制：逆变器通常为定电压，而整流器则依据设定的功率整定值算出电流定值，使整流器进行定电流控制；电流裕度法：整流站定电流控制的电流整定值在任何时候都应该足够地大于逆变站定电流控制的电流整定值，即，且要保证一定的电流裕度。

开关电源设计技巧之四——阻尼输入滤波系列（下）控制源极阻抗在“开关电源设计技巧之三”中，我们讨论了输入滤波器的源极阻抗如何变得具有电阻性，以及其如何同开关调节器的负输入阻抗相互作用。

在极端情况下，这些阻抗振幅可以相等，但是其符号相反从而构成了一个振荡器。

业界通用的标准是输入滤波器的源极阻抗应至少比开关调节器的输入阻抗低6dB，作为最小化振荡概率的安全裕度。

输入滤波器设计通常以根据纹波电流额定值或保持要求选择输入电容（图 4.1所示CO）开始的。

第二步通常包括根据系统的EMI要求选择电感(LO)。

正如我们上个月讨论的那样，在谐振附近，这两个组件的源极阻抗会非常高，从而导致系统不稳定。

图1 描述了一种控制这种阻抗的方法，其将串联电阻(RD) 和电容(CD) 与输入滤波器并联放置。

利用一个跨接CO 的电阻，可以阻尼滤波器。

但是，在大多数情况下，这样做会导致功率损耗过高。

另一种方法是在滤波器电感的两端添加一个串联连接的电感和电阻。

图4.1 CD和RD阻尼输出滤波器源极阻抗选择阻尼电阻有趣的是，一旦选择了四个其他电路组件，那么就会有一个阻尼电阻的最佳选择。

图4.2 显示的是不同阻尼电阻情况下这类滤波器的输出阻抗。

红色曲线表示过大的阻尼电阻。

请思考一下极端的情况，如果阻尼电阻器开启，那么峰值可能会非常的高，且仅由CO和LO来设定。

蓝色曲线表示阻尼电阻过低。

如果电阻被短路，则谐振可由两个电容和电感的并联组合共同设置。

绿色曲线代表最佳阻尼值。

利用一些包含闭型解的计算方法（见参考文献1）就可以很轻松地得到该值。

图4.2 在给定CD-CO比的情况下，有一个最佳阻尼电阻选择组件在选择阻尼组件时，图4.3非常有用。

该图是通过使用RD Middlebrook建立的闭型解得到的。

横坐标为阻尼滤波器输出阻抗与未阻尼滤波器典型阻抗(ZO= (LO/CO)1/2) 的比。

纵坐标值有两个：阻尼电容与滤波器电容(N) 的比；以及阻尼电阻同该典型阻抗的比。

滤波器的主要参数（Definitions）：中心频率（Center Frequency）：滤波器通带的频率f0，一般取f0=（f1+f2）/2，f1、f2为带通或带阻滤波器左、右相对下降1dB或3dB边频点。

窄带滤波器常以插损最小点为中心频率计算通带带宽。

截止频率（Cutoff Frequency）：指低通滤波器的通带右边频点及高通滤波器的通带左边频点。

通常以1dB或3dB相对损耗点来标准定义。

相对损耗的参考基准为：低通以DC处插损为基准，高通则以未出现寄生阻带的足够高通带频率处插损为基准。

通带带宽（BWxdB）：指需要通过的频谱宽度，BWxdB=（f2-f1）。

f1、f2为以中心频率f0处插入损耗为基准，下降X（dB）处对应的左、右边频点。

通常用X=3、1、0.5 即BW3dB、BW1dB、BW0.5dB 表征滤波器通带带宽参数。

分数带宽（fractional bandwidth）=BW3dB/f0×100[%]，也常用来表征滤波器通带带宽。

插入损耗（Insertion Loss）：由于滤波器的引入对电路中原有信号带来的衰耗，以中心或截止频率处损耗表征，如要求全带内插损需强调。

纹波（Ripple）：指1dB或3dB带宽（截止频率）范围内，插损随频率在损耗均值曲线基础上波动的峰-峰值。

带内波动（Passband Riplpe）：通带内插入损耗随频率的变化量。

1dB带宽内的带内波动是1dB。

带内驻波比（VSWR）：衡量滤波器通带内信号是否良好匹配传输的一项重要指标。

理想匹配VSWR=1：1，失配时VSWR<1。

对于一个实际的滤波器而言，满足VSWR<1 BWdBBWdBdiv>在入射波和反射波相位相同的地方，电压振幅相加为最大电压振幅Vmax ，形成波腹；在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Vmin ，形成波节。

其它各点的振幅值则介于波腹与波节之间。

滤波阻尼物理意义-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在滤波阻尼物理意义的长文中，引言部分是非常重要的，它为读者提供了对主题的简要了解和背景知识。

下面是对引言部分的编写建议：引言滤波阻尼是一种在物理系统中起到重要作用的现象。

它是指在系统振动或震动过程中，通过添加适当的阻尼元件来减小振动的幅度，从而达到滤波的效果。

滤波阻尼在物理学、工程学和其他科学领域都具有广泛的应用。

在许多现实世界的系统中，振动和波动往往是难以避免的。

例如，桥梁、建筑和机械设备等都会在受到外部力或激励时发生振动。

如果这些振动过大或频率不受控制，将会对系统的稳定性和寿命产生负面影响。

滤波阻尼的作用就是通过在振动系统中引入阻尼元件，消散振动能量，减小振动的幅度和频率。

通过对振动能量的消散，滤波阻尼可以实现对系统的保护和稳定化，提高系统的性能和可靠性。

本文将从滤波阻尼的定义和原理、其作用和重要性以及在不同领域中的应用等方面进行探讨。

同时，我们将对滤波阻尼的物理意义进行总结，并展望未来滤波阻尼发展的方向。

通过本文的阅读，读者将能够全面了解滤波阻尼的物理意义和其在实际应用中的重要性。

同时，读者还可以对滤波阻尼的未来发展趋势有所了解。

接下来，我将详细介绍滤波阻尼的定义和原理。

1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构来探讨滤波阻尼的物理意义：2.1 滤波阻尼的定义和原理在本节中，我们将介绍滤波阻尼的基本定义和原理。

首先，我们将解释滤波阻尼是如何被定义为一种减少或消除系统中的无用信号或干扰的技术。

然后，我们将深入研究滤波阻尼的工作原理，包括滤波器的结构和工作方式。

通过理解滤波阻尼的定义和原理，我们可以更好地认识滤波阻尼的物理意义。

2.2 滤波阻尼的作用和重要性在本节中，我们将讨论滤波阻尼在各个领域中的作用和重要性。

首先，我们将探讨滤波阻尼在通信领域中的应用，包括信号去噪和提高通信质量等方面。

然后，我们将介绍滤波阻尼在音频和视频处理中的作用，以及在图像处理、生物医学工程和机器视觉等其他领域的应用。

一阶滤波器的阻尼比
阻尼比描述了滤波器的振荡衰减程度。

当阻尼比为0时，滤波
器是无阻尼振荡的；当阻尼比为1时，滤波器是临界阻尼的；当阻
尼比大于1时，滤波器是过阻尼的。

从频率响应的角度来看，阻尼比影响滤波器的带宽和幅频特性。

较小的阻尼比会导致较宽的带宽，而较大的阻尼比会导致较窄的带宽。

此外，阻尼比还会影响滤波器的幅频特性的峰值和衰减速度。

从时间响应的角度来看，阻尼比影响滤波器的响应速度和稳定性。

较小的阻尼比会导致响应速度较快但可能引起过冲现象，较大
的阻尼比会导致响应速度较慢但更加稳定。

阻尼比还与滤波器的阶数和截止频率有关。

对于一阶滤波器，
阻尼比可以通过控制电阻和电容的数值来调节。

总结来说，阻尼比是一种衡量滤波器阻尼特性的参数，它在频
率响应和时间响应方面都有影响。

通过调节阻尼比，可以改变滤波
器的带宽、幅频特性、响应速度和稳定性。