陳通 李杰

摘 要：分布式電源作為一種環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的清潔能源，具有就近利用率高、供電靈活等特點(diǎn)，但因其傳播特征復(fù)雜，分散性強(qiáng)，使電網(wǎng)面臨著新的諧波問(wèn)題。首先，概述了分布式電源諧波的危害及其產(chǎn)生原因，指出電力電子裝置是造成分布式電源諧波的重要因素之一;其次，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)和燃料電池系統(tǒng)4類電源產(chǎn)生的諧波機(jī)理進(jìn)行綜述，分析得出不同分布式電源產(chǎn)生諧波的主要影響因素;然后，梳理了針對(duì)這4類電源所產(chǎn)生諧波的抑制技術(shù)研究現(xiàn)狀，指出分布式電源諧波抑制技術(shù)研究和應(yīng)用中存在的問(wèn)題;最后，展望了諧波抑制技術(shù)未來(lái)的研究方向。研究成果可為研究分布式電源諧波抑制技術(shù)和減少諧波造成的危害提供參考。

關(guān)鍵詞：電力電子技術(shù);諧波抑制;光伏發(fā)電系統(tǒng);風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng);微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng);燃料電池系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TM71? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ?DOI：10.7535/hbgykj.2021yx04013

Review on harmonic mechanism and suppression technology of distributed generation

CHEN Tong，LI Jie

（PowerChinaHebeiElectricPowerEngineeringCompanyLimited，Shijiazhuang，Hebei050031，China）

Abstract：Asacleanenergysourcewithstrongenvironmentaladaptability，thedistributedgenerationhasthecharacteristicsofhighutilizationrateofenergyandflexibilityofpowersupply.Butitalsobringsnewharmonicproblemstothepowergridbecauseofitscomplexpropagationandhighdispersibility.Firstly，thedangersandthecausesofdistributedgenerationharmonicaresummarized，anditispointedoutthatpowerelectronicswitchingdeviceisoneofthemostimportantfactorsofdistributedgenerationharmonicdamage.Secondly，theharmonicmechanismsofphotovoltaicpowergeneration，windpowergeneration，microgasturbineandfuelcellaresummedup，andthemaininfluencefactorsofgeneratedharmonicsofthedifferentgenerationformsareanalyzed.Then，theharmonicsuppressiontechnologiesoffourtypesofpowersupplyarecarded，andtheproblemsinsuppressiontechnologyresearchandapplicationarepointedout.Finally，theresearchdirectionofharmonicsuppressiontechnologyinthefutureareprospected，whichprovidesareferenceforstudyingtheharmonicsuppressiontechnologyofdistributedgenerationandreducingtheharmfrompowerharmonic.

Keywords：powerelectronicstechnology;harmonic suppression;photovoltaic power generation system;wind powergenerationsystem;microgasturbinesystem;fuelcellsystem

分布式電源是發(fā)電功率為千瓦至五十兆瓦的小型個(gè)體式電源，具有環(huán)境適應(yīng)性好、能源就近利用率高、供電靈活等特點(diǎn)[1]，可以作為獨(dú)立的電源系統(tǒng)直接向用戶送電，也可以并入電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的削峰填谷作用。雖然分布式電源具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但其產(chǎn)生的諧波對(duì)配電網(wǎng)的影響不容忽視。

由于分布式電源數(shù)目較多，各個(gè)諧波源產(chǎn)生的諧波也不相同，其傳播特征復(fù)雜，分散性強(qiáng)，具有較強(qiáng)的功率浮動(dòng)性和隨機(jī)性，因此產(chǎn)生的影響也復(fù)雜多樣，主要影響與危害包括[2-4]：1）分布式電源并入電網(wǎng)時(shí)，相關(guān)參數(shù)隨時(shí)變化，不利于電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性;2）分布式電源靠近用戶，會(huì)對(duì)就近用戶的電能質(zhì)量造成一定影響，同時(shí)使人們受到諧波電磁輻射的危害;3）分布式電源的并網(wǎng)電壓等級(jí)低，阻抗標(biāo)幺值較高，故而受諧波電流影響較大，諧波過(guò)電壓?jiǎn)栴}突出;5）諧波會(huì)嚴(yán)重影響相關(guān)電氣設(shè)備，危及絕緣，破壞保護(hù)設(shè)備的保護(hù)性能。

分布式電源產(chǎn)生諧波的主要原因是配電系統(tǒng)中的電力電子裝置（如變頻器，逆變器等），其對(duì)電壓型交流回路具有重要影響，工作電流與電壓不成正比時(shí)，易在輸入側(cè)出現(xiàn)諧波[4]。同時(shí)，分布式電源中采用了許多非線性電力電子開(kāi)關(guān)器件如IGBT及MOSFET 等，這些開(kāi)關(guān)器件的頻率高于傳統(tǒng)電網(wǎng)開(kāi)關(guān)器件的頻率，其開(kāi)關(guān)時(shí)均可產(chǎn)生諧波分量，并網(wǎng)時(shí)則會(huì)向電網(wǎng)系統(tǒng)注入大量的諧波電流[5]。此外，三相不平衡、直流偏磁等原因也會(huì)增加諧波的產(chǎn)生。

當(dāng)前分布式電源正處于蓬勃發(fā)展時(shí)期，未來(lái)將會(huì)有大量的分布式電源并入電網(wǎng)系統(tǒng)，為了減少諧波的影響與危害，筆者歸納研究了各類分布式電源產(chǎn)生諧波的機(jī)理與其抑制技術(shù)，以期能夠?yàn)橐种浦C波的相關(guān)研究提供參考。

1 分布式電源諧波機(jī)理及影響因素概述

分布式電源發(fā)電是一種區(qū)別于傳統(tǒng)的新型發(fā)電方式，技術(shù)手段主要包括光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、燃料電池發(fā)電等[6]，針對(duì)這4種電源的發(fā)電機(jī)理與發(fā)電特征，探討諧波不穩(wěn)定的影響因素，可為諧波抑制技術(shù)研究打下基礎(chǔ)。

1.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)諧波機(jī)理及其影響因素

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)是目前最具開(kāi)發(fā)價(jià)值的可再生能源發(fā)電方式之一，分為全額上網(wǎng)及余電上網(wǎng)的模式[7-8]。光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，光伏組件在一定的外界光照與溫度條件下將光能轉(zhuǎn)化為電能，并通過(guò)逆變器將直流電逆變?yōu)榻涣麟?，再通過(guò)并網(wǎng)控制器檢查網(wǎng)側(cè)電壓與逆變器輸出電壓，均達(dá)到要求后并網(wǎng)。

逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的入網(wǎng)端口以及DCAC逆變的關(guān)鍵設(shè)備，所發(fā)出的電流經(jīng)常包含大量的諧波[9-10]。張俊芳等[11]和張戰(zhàn)彬等[12]分別基于多逆變器光伏并網(wǎng)小信號(hào)仿真模型和含光伏發(fā)電系統(tǒng)的電網(wǎng)諧波機(jī)理研究，得出逆變器臺(tái)數(shù)的增加會(huì)造成諧波量的增加。另外，數(shù)個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)并聯(lián)時(shí)，各自產(chǎn)生的諧波電流相角均不相同，疊加后其矢量和對(duì)配電網(wǎng)的影響更大，并且以低次諧波為主。而電網(wǎng)中的濾波器主要針對(duì)高次諧波，所以光伏逆變器的低次諧波電流會(huì)通過(guò)采樣注入控制系統(tǒng)。程龍[13]和葉琳浩等[14]指出光伏發(fā)電系統(tǒng)易受光照和環(huán)境溫度影響，從而向電網(wǎng)輸入大量諧波，引起各接入點(diǎn)電壓畸變。光伏發(fā)電系統(tǒng)滲透率的增大會(huì)加劇流入并網(wǎng)點(diǎn)的諧波電流，進(jìn)而影響配電網(wǎng)運(yùn)行，當(dāng)滲透率大于30%時(shí)，饋線上部分節(jié)點(diǎn)電流諧波畸變率會(huì)大于國(guó)際限制。同一光伏發(fā)電系統(tǒng)并入配電網(wǎng)后，接入點(diǎn)距配電網(wǎng)距離的增加會(huì)導(dǎo)致線路諧波阻抗的增加，因此其輸入配電網(wǎng)的諧波電流會(huì)隨著接入點(diǎn)距配電網(wǎng)距離的增大而增加[15-17]。

1.2 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)諧波機(jī)理及其影響因素

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由于污染小、工程時(shí)間短、運(yùn)營(yíng)成本低等優(yōu)勢(shì)，已成為當(dāng)前新能源技術(shù)開(kāi)發(fā)的重要領(lǐng)域。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要包括2個(gè)過(guò)程：第1個(gè)過(guò)程是將風(fēng)能通過(guò)風(fēng)力機(jī)變?yōu)闄C(jī)械能，第2個(gè)過(guò)程是將機(jī)械能通過(guò)發(fā)電機(jī)變?yōu)殡娔躘18]，基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。

隨著大量的風(fēng)電裝置接入電網(wǎng)，由電壓源換流器所帶來(lái)的諧波問(wèn)題越發(fā)突出[19]，其輸出阻尼不足所造成的諧波不穩(wěn)定問(wèn)題也相繼出現(xiàn)[20-24]。電纜分布電容、無(wú)功補(bǔ)償裝置、風(fēng)速等引起的諧波諧振問(wèn)題也引起了更廣泛的關(guān)注[25-27]。賀冬珊等[28]認(rèn)為直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組中的換流器生成的諧波電流與產(chǎn)生功率近似為線性關(guān)系。段志強(qiáng)等[29]指出雙饋異步風(fēng)電機(jī)組（DFIG）和變流器共同構(gòu)成風(fēng)電系統(tǒng)中由定子、轉(zhuǎn)子開(kāi)槽和繞組的分散式布置，導(dǎo)致氣隙磁勢(shì)中包含了不同頻率的諧波，并在定子側(cè)主要產(chǎn)生3，5，7，9次諧波。高亮等[30]認(rèn)為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)諧波主要由發(fā)電機(jī)氣隙內(nèi)的諧波磁勢(shì)和轉(zhuǎn)子中的AC-DCAC變流器產(chǎn)生，由于變流器開(kāi)關(guān)頻率較低，使得輸出電流中含有大量低次諧波，并通過(guò)對(duì)DFIG 諧波特性展開(kāi)研究，獲得了4種風(fēng)況下的諧波特性結(jié)論，其中以隨機(jī)風(fēng)況下的電流畸變率最為嚴(yán)重，基本風(fēng)況下的電流畸變率最小，諧波主要為低頻率波。李慶等[31]指出直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)變流器受外部電網(wǎng)環(huán)境的影響，得出中頻諧波電流是由于電網(wǎng)環(huán)境中k 次諧波和內(nèi)部調(diào)制死區(qū)中k 倍工頻諧波的耦合作用而產(chǎn)生，共同構(gòu)成（6k±1）次變流器并網(wǎng)諧波。

1.3 微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)諧波機(jī)理及其影響因素

微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)作為新型的分布式電源，擁有環(huán)保低碳、可靠性高和可控性靈活等優(yōu)勢(shì)[32-33]。微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生的高頻交流電通過(guò)內(nèi)部ACDC-AC轉(zhuǎn)變后得到頻率穩(wěn)定的正常用電，再通過(guò)逆變模塊實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)[34]，基本結(jié)構(gòu)如圖3所示。

由于微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)采用的變頻器，其整流側(cè)因二極管組成的整流橋具有非線性特性，會(huì)產(chǎn)生諧波電流。另外，逆變側(cè)因正弦脈寬調(diào)制波（SPWM）控制的IGBT等全控型器件組成的橋式電路會(huì)輸出矩形波，最終造成諧波電流注入電網(wǎng)。肖小清等[35]通過(guò)對(duì)孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)輸出線電壓中諧波的測(cè)試，表明由于電力電子裝置的影響，電壓的總諧波畸變率超過(guò)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，且主要為3，5次諧波。并網(wǎng)逆變器輸出的工頻電壓中也含有諧波，其中開(kāi)關(guān)頻率及其附近頻帶的諧波含量較高[33，36]。付俊波[37]搭建了微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)仿真模型，并基于該模型對(duì)其電能質(zhì)量特性開(kāi)展了PQ控制方式下的仿真分析，結(jié)果表明由于開(kāi)關(guān)的頻繁動(dòng)作，大量電力電子裝置的接入和線路中電容電感的非線性導(dǎo)致輸出電流存在一定畸變。

1.4 燃料電池系統(tǒng)諧波機(jī)理及其影響因素

燃料電池系統(tǒng)具有干凈、穩(wěn)定、效率高和機(jī)動(dòng)性好等優(yōu)點(diǎn)[38]，是當(dāng)前具有發(fā)展價(jià)值的新能源發(fā)電技術(shù)之一[39]。燃料電池系統(tǒng)是直接將化學(xué)能變?yōu)殡娔芏菬崮艿陌l(fā)電裝置，內(nèi)部由陰極、陽(yáng)極和兩極之間的電解質(zhì)共同組成，通過(guò)水的電解逆反應(yīng)產(chǎn)生電能，基本結(jié)構(gòu)如圖4所示。

雖然燃料電池系統(tǒng)提高了電網(wǎng)可靠性，但也帶來(lái)了諧波污染問(wèn)題。程站立等[40]以質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)（PEMFC）為例建立了仿真模型，仿真結(jié)果表明PEMFC直流電壓經(jīng)過(guò)逆頻器后產(chǎn)生了大量整數(shù)次諧波和分?jǐn)?shù)次諧波。付俊波[37]對(duì)燃料電池系統(tǒng)模型進(jìn)行了分析，指出在實(shí)際使用中燃料電池系統(tǒng)的電源特性比較復(fù)雜，引起燃料電池系統(tǒng)輸出功率變化的因素較多，不同負(fù)載下輸出的電壓電流不易控制，極易給電網(wǎng)注入諧波。I.NCI等[41]對(duì)燃料電池系統(tǒng)并網(wǎng)存在的技術(shù)難題進(jìn)行了歸納，指出諧波電流主要來(lái)自于非線性負(fù)載，是燃料電池系統(tǒng)中最大的電能質(zhì)量問(wèn)題。PALAR 等[42]以固體氧化物燃料電池系統(tǒng)為研究對(duì)象并建立了仿真模型，指出燃料電池系統(tǒng)經(jīng)過(guò)DC-AC 變化后，輸出的三相電壓含有部分諧波。

2 分布式電源諧波抑制技術(shù)

2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)諧波抑制技術(shù)

針對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)易受照度和溫度影響的問(wèn)題，通常會(huì)采用最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）方法予以解決。有研究者基于該方法提出了一種極值搜索控制策略[43]，通過(guò)濾波和驅(qū)動(dòng)信號(hào)以實(shí)現(xiàn)控制某些未知或不確定信息的目的，其動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，跟蹤速度快，但適合峰值點(diǎn)較少的局部跟蹤。SUNDARESWARAN等[44]提出了一種人工蜂群策略用以對(duì)最大功率點(diǎn)的搜索，具有算法簡(jiǎn)單、魯棒性強(qiáng)和適用多極值點(diǎn)跟蹤等優(yōu)點(diǎn)，但是由于需要多次迭代計(jì)算，收斂時(shí)間長(zhǎng)，因此該方法也存在易陷入局部跟蹤的問(wèn)題。AMROUCHE 等[45]提出將模糊邏輯控制（FLC）應(yīng)用到MPPT 中，在FLC 中將誤差量作為輸入，以此改變輸出電壓或者占空比，從而提高跟蹤速度和動(dòng)態(tài)性能，但其模糊控制規(guī)則依賴于對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)P-D曲線分析的準(zhǔn)確性，需要設(shè)計(jì)人員具有較豐富的光伏系統(tǒng)運(yùn)行特性經(jīng)驗(yàn)。還有一些學(xué)者將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）與MPPT 相結(jié)合，在ANN中將光伏陣列（電壓和電流）和環(huán)境參數(shù)（照度和溫度）作為輸入，將電壓或者最大功率點(diǎn)的占空比作為輸出[46]，以此提高跟蹤策略的環(huán)境自適應(yīng)性和跟蹤精度。針對(duì)電力電子裝置帶來(lái)的諧波，程龍[13]基于多個(gè)并聯(lián)分布式光伏并網(wǎng)引起的諧波問(wèn)題，對(duì)基于LCLLC的混合型有源濾波器進(jìn)行治理，并采用了一種改進(jìn)型PI+PR 控制算法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓側(cè)并網(wǎng)母線的寬頻域諧波的治理，但未考慮三相不平衡和背景諧波的情況。余暢舟等[47]對(duì)于LCL 型和LC型逆變器并聯(lián)諧振問(wèn)題進(jìn)行了研究，還對(duì)電網(wǎng)特性導(dǎo)致的諧振和并聯(lián)逆變器共模諧振展開(kāi)了分析，分別提出了各自的抑制策略，但未深入考慮不同類型、參數(shù)逆變器并聯(lián)的情況。趙耀等[48]以光伏并網(wǎng)逆變器為例，介紹了一種基于同步采樣FFT算法的前饋控制與反饋控制相結(jié)合的諧波補(bǔ)償控制器，消除了柵欄效應(yīng)產(chǎn)生的誤差，且算法簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。

2.2 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)諧波抑制技術(shù)

近年來(lái)學(xué)者們圍繞風(fēng)況、不同風(fēng)機(jī)類型和電力電子裝置展開(kāi)了一些研究，通常電力電子裝置和風(fēng)機(jī)類型是一并研究的。張志剛等[49]在直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)機(jī)側(cè)采用了二極管中點(diǎn)鉗位型三電平變流器，對(duì)機(jī)側(cè)諧波電流進(jìn)行抑制，并考慮了中性點(diǎn)電壓不平衡所帶來(lái)的影響，該變流器可有效降低發(fā)電機(jī)電流諧波，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、元器件較多，不利于實(shí)驗(yàn)和工作時(shí)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)。徐君等[50]針對(duì)DFIG提出了一種基于定子諧波電流閉環(huán)控制的矢量控制法，以抑制因電網(wǎng)低次諧波所引起的定子諧波電流，但該方法僅對(duì)定子電流中5，7次諧波進(jìn)行了抑制，具有較大局限性。芮曉明等[51]基于差動(dòng)風(fēng)電系統(tǒng)關(guān)鍵部件運(yùn)行特性，建立了模糊控制規(guī)則，以保證風(fēng)電機(jī)組在額定風(fēng)速下保持最大風(fēng)能利用率，由于控制規(guī)則是基于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)建立的，需設(shè)計(jì)人員對(duì)風(fēng)電機(jī)組特性有較深經(jīng)驗(yàn)。姚駿等[52]則提出了基于準(zhǔn)比例諧振（quasi-PR）控制器降低并網(wǎng)負(fù)序電流和諧波電流的控制方法，該方法可明顯減少電網(wǎng)電壓或發(fā)電系統(tǒng)注入的低頻諧波電流，但對(duì)低頻擾動(dòng)抑制能力較低。唐凡森等[53]針對(duì)電網(wǎng)電壓干擾逆變器輸出電流的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種兼具抵消諧波和抑制直流干擾功能的比例諧振積分（PRI）方法，可有效減少并網(wǎng)時(shí)的諧波和并網(wǎng)電流中的直流擾動(dòng)。高駿等[54]則采用比例-積分-諧振（PIR）調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電流內(nèi)環(huán)的DFIG 雙閉環(huán)控制法，該方法可消除定子輸出電流中的5，7次諧波。

2.3 微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)諧波抑制技術(shù)

當(dāng)前中國(guó)微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)技術(shù)水平較低，市場(chǎng)應(yīng)用不夠廣泛，相關(guān)領(lǐng)域的研究主要以前景分析和并網(wǎng)控制為主，諧波抑制技術(shù)研究較少。相關(guān)的諧波抑制技術(shù)主要圍繞變頻裝置和并網(wǎng)逆變器控制策略2個(gè)方面。王圣朝[55]針對(duì)微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的起動(dòng)和電能變換展開(kāi)了研究，電能變換部分通過(guò)采用三相VSR 雙閉環(huán)控制和PWM 逆變器雙閉環(huán)控制，取得了良好的電能變換效果，減少了諧波電流的輸出，但文中未對(duì)微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電運(yùn)行情況開(kāi)展進(jìn)一步研究。李超[56]對(duì)微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器諧波檢測(cè)方式進(jìn)行了研究，利用DSP的快速運(yùn)行速度消除諧波檢測(cè)延時(shí)的影響，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)諧波的瞬時(shí)檢測(cè)，以達(dá)到良好的諧波抑制。HIMABIND等[57]在微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了一種基于Venturini法的矩陣變換器，可在輸入電壓波動(dòng)時(shí)有效減少輸出電壓、電流中的諧波含量。

2.4 燃料電池系統(tǒng)諧波抑制技術(shù)

燃料電池系統(tǒng)諧波抑制技術(shù)的研究主要圍繞變頻器、并網(wǎng)逆變器和負(fù)載3部分。KWON 等[58]提出了一種二次諧波抑制技術(shù)，通過(guò)在DC-DC變換器中使用第二類電流控制器，以降低零序電壓操作過(guò)程中紋波電流量，從而減少諧波的產(chǎn)生。CAO等[59]基于對(duì)多輸入DC-DC 轉(zhuǎn)換器的研究，提出了針對(duì)低頻諧波的頻率自適應(yīng)濾波法，通過(guò)模擬頻率跟蹤電路對(duì)諧振頻率的調(diào)節(jié)，以補(bǔ)償諧波頻率變化的影響，實(shí)現(xiàn)諧波抑制。KWON 等[58] 和CAO等[59]研究?jī)H對(duì)固定頻率或范圍的諧波進(jìn)行了抑制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)高頻諧波的抑制。陳沐澤等[60]針對(duì)三相電壓不平衡時(shí)負(fù)序分量的無(wú)靜差調(diào)整問(wèn)題，提出了燃料電池系統(tǒng)的并網(wǎng)逆變器功率控制法，可在三相電壓不平衡狀態(tài)下對(duì)電流進(jìn)行有效控制。MEHTA 等[61]介紹了一種嵌入式有源濾波器，通過(guò)濾波器與并網(wǎng)逆變器的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)由一個(gè)并網(wǎng)逆變器補(bǔ)償負(fù)載諧波電流的功能，但該方法控制方式復(fù)雜且增加了裝置成本。JURAD等[62]研究了一種采用模糊控制的磁通量調(diào)制方法，用于對(duì)逆變器輸出電壓的閉環(huán)控制。該方法具有快速靈敏的反饋，并能降低系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下的總諧波畸變率。張翔銘[63]根據(jù)燃料電池系統(tǒng)的特性和負(fù)載變化，構(gòu)建了基于變頻器的穩(wěn)壓與諧波抑制系統(tǒng)。通過(guò)調(diào)整有源濾波器的補(bǔ)償電流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可有效降低輸出電流的諧波含量。

3 問(wèn)題與展望

未來(lái)分布式電源不僅可直接并入電網(wǎng)，還可作為微網(wǎng)發(fā)電基礎(chǔ)負(fù)責(zé)孤島供電或間接并網(wǎng)。不同控制策略都會(huì)導(dǎo)致諧波分杈情況的出現(xiàn)，當(dāng)出現(xiàn)高頻分杈時(shí)，諧波畸變率將變得很大;逆變器和非線性負(fù)載之間還存在耦合的諧波，當(dāng)逆變器正常工作時(shí)，逆變器側(cè)和負(fù)載側(cè)的電壓諧波會(huì)隨著網(wǎng)側(cè)電氣距離的增大而增大。基于多種濾波器、逆變器等電力電子裝置所產(chǎn)生的諧波，學(xué)者們研究了各類發(fā)電方式的抑制技術(shù)。一方面采用最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）法、矢量控制法等方法抑制減少諧波的產(chǎn)生;另一方面用過(guò)改良變流器、控制器等電力電子裝置來(lái)減低諧波帶來(lái)的危害。除此之外，在分布式電源諧波抑制技術(shù)研究工作中還有許多問(wèn)題值得進(jìn)一步探討和研究。

3.1 關(guān)于光伏發(fā)電系統(tǒng)諧波抑制技術(shù)

光伏發(fā)電系統(tǒng)具有強(qiáng)烈的隨機(jī)性和間歇性，其采用非線性電力電子裝置作為并網(wǎng)接口，給電網(wǎng)帶來(lái)復(fù)雜的間諧波問(wèn)題。目前光伏發(fā)電系統(tǒng)多采用MPPT技術(shù)解決因光照、環(huán)境溫度不規(guī)律變化所帶來(lái)的影響，但該技術(shù)不適合于多峰值范圍的跟蹤，且峰值過(guò)多后易導(dǎo)致計(jì)算速度下降。雖然有學(xué)者在MPPT技術(shù)的基礎(chǔ)上應(yīng)用模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等技術(shù)，但需要設(shè)計(jì)人員有著較豐富的光伏系統(tǒng)運(yùn)行特性經(jīng)驗(yàn)以確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。

間諧波作為非整數(shù)次工頻分量，具有頻譜復(fù)雜和時(shí)變的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的諧波分析方法較難適用于間諧波問(wèn)題的分析，需建立光伏發(fā)電系統(tǒng)的間諧波分析模型，對(duì)間諧波產(chǎn)生機(jī)理和特性進(jìn)行分析，定性得出光伏間諧波的分布規(guī)律和影響因素。在建模分析中需重點(diǎn)考慮不同場(chǎng)景、季節(jié)條件下光照和溫度的變化所帶來(lái)的影響，以進(jìn)一步提高光伏發(fā)電系統(tǒng)諧波抑制技術(shù)的環(huán)境自適應(yīng)性。

3.2 關(guān)于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)諧波抑制技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的諧波抑制技術(shù)多圍繞發(fā)電機(jī)控制技術(shù)和并網(wǎng)逆變器控制技術(shù)開(kāi)展研究，針對(duì)不同風(fēng)速、風(fēng)類型影響的研究缺乏深入性研究，特別是最大風(fēng)能追蹤技術(shù)中的諧波抑制技術(shù)。提高風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的環(huán)境自適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能的捕獲仍是當(dāng)前亟需解決的問(wèn)題。

后續(xù)可結(jié)合不同風(fēng)機(jī)類型和風(fēng)機(jī)的不同運(yùn)行狀態(tài)，總結(jié)不同地域環(huán)境風(fēng)速、風(fēng)類型對(duì)系統(tǒng)諧波影響的規(guī)律，定量地分析風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和功率特性，建立風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)系統(tǒng)模型，并探究風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)諧波諧振現(xiàn)象，研究諧振點(diǎn)與諧波的關(guān)系，為經(jīng)濟(jì)、有效地解決諧波問(wèn)題提供技術(shù)支持。

3.3 關(guān)于微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)諧波抑制技術(shù)

目前微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的諧波抑制研究多結(jié)合逆變器控制策略一并開(kāi)展，諧波源的分析多集中于電力電子裝置，對(duì)微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)受原動(dòng)機(jī)影響產(chǎn)生的諧波以及對(duì)諧波中間諧波和次諧波的研究較少。

后續(xù)可對(duì)原動(dòng)機(jī)氣源不穩(wěn)定時(shí)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的諧波機(jī)理進(jìn)行研究，研究發(fā)電機(jī)諧波抑制技術(shù)，對(duì)原動(dòng)機(jī)不同運(yùn)行方式下自身振動(dòng)所造成的諧波機(jī)理進(jìn)行研究，確立諧波分布規(guī)律;對(duì)諧波中的間諧波和次諧波進(jìn)行深入研究，明確其來(lái)源，發(fā)展相關(guān)抑制技術(shù)。

3.4 關(guān)于燃料電池系統(tǒng)諧波抑制技術(shù)

影響燃料電池系統(tǒng)電源特性的因素眾多，但相關(guān)研究較少，缺少對(duì)其諧波源的深層次認(rèn)識(shí)，特別是對(duì)化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能過(guò)程中是否存在諧波影響的分析研究較少。目前關(guān)于燃料電池系統(tǒng)的大多數(shù)研究?jī)H對(duì)固定頻率或范圍內(nèi)的諧波進(jìn)行了抑制分析，對(duì)高頻諧波的抑制研究有待豐富。燃料電池系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢，在大功率負(fù)載下更易產(chǎn)生諧波，目前仍缺少針對(duì)該問(wèn)題的有效解決措施。

未來(lái)可對(duì)燃料電池的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程進(jìn)行研究，分析影響轉(zhuǎn)換過(guò)程的穩(wěn)定性因素（如外界溫度等），及其對(duì)諧波產(chǎn)生的影響，并在不同負(fù)載條件下，對(duì)多頻域的諧波抑制技術(shù)進(jìn)行研究，從而提升燃料電池的供電能力和電能質(zhì)量。

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