分布式電源諧波機理與抑制技術綜述

陳通 李杰

摘 要：分布式電源作為一種環(huán)境適應性強的清潔能源，具有就近利用率高、供電靈活等特點，但因其傳播特征復雜，分散性強，使電網(wǎng)面臨著新的諧波問題。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，對光伏發(fā)電系統(tǒng)、風力發(fā)電系統(tǒng)、微型燃氣輪機系統(tǒng)和燃料電池系統(tǒng)4類電源產(chǎn)生的諧波機理進行綜述，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，梳理了針對這4類電源所產(chǎn)生諧波的抑制技術研究現(xiàn)狀，指出分布式電源諧波抑制技術研究和應用中存在的問題;最后，展望了諧波抑制技術未來的研究方向。研究成果可為研究分布式電源諧波抑制技術和減少諧波造成的危害提供參考。

關鍵詞：電力電子技術;諧波抑制;光伏發(fā)電系統(tǒng);風力發(fā)電系統(tǒng);微型燃氣輪機系統(tǒng);燃料電池系統(tǒng)

中圖分類號：TM71? ? 文獻標識碼：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體式電源，具有環(huán)境適應性好、能源就近利用率高、供電靈活等特點[1]，可以作為獨立的電源系統(tǒng)直接向用戶送電，也可以并入電網(wǎng)實現(xiàn)對電網(wǎng)的削峰填谷作用。雖然分布式電源具有諸多優(yōu)點，但其產(chǎn)生的諧波對配電網(wǎng)的影響不容忽視。

由于分布式電源數(shù)目較多，各個諧波源產(chǎn)生的諧波也不相同，其傳播特征復雜，分散性強，具有較強的功率浮動性和隨機性，因此產(chǎn)生的影響也復雜多樣，主要影響與危害包括[2-4]：1）分布式電源并入電網(wǎng)時，相關參數(shù)隨時變化，不利于電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性;2）分布式電源靠近用戶，會對就近用戶的電能質(zhì)量造成一定影響，同時使人們受到諧波電磁輻射的危害;3）分布式電源的并網(wǎng)電壓等級低，阻抗標幺值較高，故而受諧波電流影響較大，諧波過電壓問題突出;5）諧波會嚴重影響相關電氣設備，危及絕緣，破壞保護設備的保護性能。

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，易在輸入側出現(xiàn)諧波[4]。同時，分布式電源中采用了許多非線性電力電子開關器件如IGBT及MOSFET 等，這些開關器件的頻率高于傳統(tǒng)電網(wǎng)開關器件的頻率，其開關時均可產(chǎn)生諧波分量，并網(wǎng)時則會向電網(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增加諧波的產(chǎn)生。

當前分布式電源正處于蓬勃發(fā)展時期，未來將會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)生諧波的機理與其抑制技術，以期能夠為抑制諧波的相關研究提供參考。

1 分布式電源諧波機理及影響因素概述

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，技術手段主要包括光伏發(fā)電、風力發(fā)電、微型燃氣輪機發(fā)電、燃料電池發(fā)電等[6]，針對這4種電源的發(fā)電機理與發(fā)電特征，探討諧波不穩(wěn)定的影響因素，可為諧波抑制技術研究打下基礎。

1.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)諧波機理及其影響因素

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)是目前最具開發(fā)價值的可再生能源發(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)的基本結構如圖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化為電能，并通過逆變器將直流電逆變?yōu)榻涣麟?，再通過并網(wǎng)控制器檢查網(wǎng)側電壓與逆變器輸出電壓，均達到要求后并網(wǎng)。

逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的入網(wǎng)端口以及DCAC逆變的關鍵設備，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)小信號仿真模型和含光伏發(fā)電系統(tǒng)的電網(wǎng)諧波機理研究，得出逆變器臺數(shù)的增加會造成諧波量的增加。另外，數(shù)個光伏發(fā)電系統(tǒng)并聯(lián)時，各自產(chǎn)生的諧波電流相角均不相同，疊加后其矢量和對配電網(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高次諧波，所以光伏逆變器的低次諧波電流會通過采樣注入控制系統(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，引起各接入點電壓畸變。光伏發(fā)電系統(tǒng)滲透率的增大會加劇流入并網(wǎng)點的諧波電流，進而影響配電網(wǎng)運行，當滲透率大于30%時，饋線上部分節(jié)點電流諧波畸變率會大于國際限制。同一光伏發(fā)電系統(tǒng)并入配電網(wǎng)后，接入點距配電網(wǎng)距離的增加會導致線路諧波阻抗的增加，因此其輸入配電網(wǎng)的諧波電流會隨著接入點距配電網(wǎng)距離的增大而增加[15-17]。

1.2 風力發(fā)電系統(tǒng)諧波機理及其影響因素

風力發(fā)電系統(tǒng)由于污染小、工程時間短、運營成本低等優(yōu)勢，已成為當前新能源技術開發(fā)的重要領域。風力發(fā)電系統(tǒng)主要包括2個過程：第1個過程是將風能通過風力機變?yōu)闄C械能，第2個過程是將機械能通過發(fā)電機變?yōu)殡娔躘18]，基本結構如圖2所示。

隨著大量的風電裝置接入電網(wǎng)，由電壓源換流器所帶來的諧波問題越發(fā)突出[19]，其輸出阻尼不足所造成的諧波不穩(wěn)定問題也相繼出現(xiàn)[20-24]。電纜分布電容、無功補償裝置、風速等引起的諧波諧振問題也引起了更廣泛的關注[25-27]。賀冬珊等[28]認為直驅(qū)風電機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系。段志強等[29]指出雙饋異步風電機組（DFIG）和變流器共同構成風電系統(tǒng)中由定子、轉子開槽和繞組的分散式布置，導致氣隙磁勢中包含了不同頻率的諧波，并在定子側主要產(chǎn)生3，5，7，9次諧波。高亮等[30]認為風力發(fā)電系統(tǒng)諧波主要由發(fā)電機氣隙內(nèi)的諧波磁勢和轉子中的AC-DCAC變流器產(chǎn)生，由于變流器開關頻率較低，使得輸出電流中含有大量低次諧波，并通過對DFIG 諧波特性展開研究，獲得了4種風況下的諧波特性結論，其中以隨機風況下的電流畸變率最為嚴重，基本風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)風電機組并網(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，共同構成（6k±1）次變流器并網(wǎng)諧波。

1.3 微型燃氣輪機系統(tǒng)諧波機理及其影響因素

微型燃氣輪機系統(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[32-33]。微型燃氣輪機系統(tǒng)產(chǎn)生的高頻交流電通過內(nèi)部ACDC-AC轉變后得到頻率穩(wěn)定的正常用電，再通過逆變模塊實現(xiàn)并網(wǎng)[34]，基本結構如圖3所示。

由于微型燃氣輪機系統(tǒng)采用的變頻器，其整流側因二極管組成的整流橋具有非線性特性，會產(chǎn)生諧波電流。另外，逆變側因正弦脈寬調(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]通過對孤網(wǎng)運行時微型燃氣輪機系統(tǒng)輸出線電壓中諧波的測試，表明由于電力電子裝置的影響，電壓的總諧波畸變率超過了國家標準，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，其中開關頻率及其附近頻帶的諧波含量較高[33，36]。付俊波[37]搭建了微型燃氣輪機系統(tǒng)仿真模型，并基于該模型對其電能質(zhì)量特性開展了PQ控制方式下的仿真分析，結果表明由于開關的頻繁動作，大量電力電子裝置的接入和線路中電容電感的非線性導致輸出電流存在一定畸變。

1.4 燃料電池系統(tǒng)諧波機理及其影響因素

燃料電池系統(tǒng)具有干凈、穩(wěn)定、效率高和機動性好等優(yōu)點[38]，是當前具有發(fā)展價值的新能源發(fā)電技術之一[39]。燃料電池系統(tǒng)是直接將化學能變?yōu)殡娔芏菬崮艿陌l(fā)電裝置，內(nèi)部由陰極、陽極和兩極之間的電解質(zhì)共同組成，通過水的電解逆反應產(chǎn)生電能，基本結構如圖4所示。

雖然燃料電池系統(tǒng)提高了電網(wǎng)可靠性，但也帶來了諧波污染問題。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，仿真結果表明PEMFC直流電壓經(jīng)過逆頻器后產(chǎn)生了大量整數(shù)次諧波和分數(shù)次諧波。付俊波[37]對燃料電池系統(tǒng)模型進行了分析，指出在實際使用中燃料電池系統(tǒng)的電源特性比較復雜，引起燃料電池系統(tǒng)輸出功率變化的因素較多，不同負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]對燃料電池系統(tǒng)并網(wǎng)存在的技術難題進行了歸納，指出諧波電流主要來自于非線性負載，是燃料電池系統(tǒng)中最大的電能質(zhì)量問題。PALAR 等[42]以固體氧化物燃料電池系統(tǒng)為研究對象并建立了仿真模型，指出燃料電池系統(tǒng)經(jīng)過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

2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)諧波抑制技術

針對光伏發(fā)電系統(tǒng)易受照度和溫度影響的問題，通常會采用最大功率點跟蹤（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]，通過濾波和驅(qū)動信號以實現(xiàn)控制某些未知或不確定信息的目的，其動態(tài)響應好，跟蹤速度快，但適合峰值點較少的局部跟蹤。SUNDARESWARAN等[44]提出了一種人工蜂群策略用以對最大功率點的搜索，具有算法簡單、魯棒性強和適用多極值點跟蹤等優(yōu)點，但是由于需要多次迭代計算，收斂時間長，因此該方法也存在易陷入局部跟蹤的問題。AMROUCHE 等[45]提出將模糊邏輯控制（FLC）應用到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態(tài)性能，但其模糊控制規(guī)則依賴于對光伏發(fā)電系統(tǒng)P-D曲線分析的準確性，需要設計人員具有較豐富的光伏系統(tǒng)運行特性經(jīng)驗。還有一些學者將人工神經(jīng)網(wǎng)絡（ANN）與MPPT 相結合，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的占空比作為輸出[46]，以此提高跟蹤策略的環(huán)境自適應性和跟蹤精度。針對電力電子裝置帶來的諧波，程龍[13]基于多個并聯(lián)分布式光伏并網(wǎng)引起的諧波問題，對基于LCLLC的混合型有源濾波器進行治理，并采用了一種改進型PI+PR 控制算法，可以實現(xiàn)對低壓側并網(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]對于LCL 型和LC型逆變器并聯(lián)諧振問題進行了研究，還對電網(wǎng)特性導致的諧振和并聯(lián)逆變器共模諧振展開了分析，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合的諧波補償控制器，消除了柵欄效應產(chǎn)生的誤差，且算法簡單，實用性強。

2.2 風力發(fā)電系統(tǒng)諧波抑制技術

近年來學者們圍繞風況、不同風機類型和電力電子裝置展開了一些研究，通常電力電子裝置和風機類型是一并研究的。張志剛等[49]在直驅(qū)風電系統(tǒng)機側采用了二極管中點鉗位型三電平變流器，對機側諧波電流進行抑制，并考慮了中性點電壓不平衡所帶來的影響，該變流器可有效降低發(fā)電機電流諧波，但結構復雜、元器件較多，不利于實驗和工作時的運行監(jiān)測。徐君等[50]針對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，但該方法僅對定子電流中5，7次諧波進行了抑制，具有較大局限性。芮曉明等[51]基于差動風電系統(tǒng)關鍵部件運行特性，建立了模糊控制規(guī)則，以保證風電機組在額定風速下保持最大風能利用率，由于控制規(guī)則是基于實際經(jīng)驗建立的，需設計人員對風電機組特性有較深經(jīng)驗。姚駿等[52]則提出了基于準比例諧振（quasi-PR）控制器降低并網(wǎng)負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，但對低頻擾動抑制能力較低。唐凡森等[53]針對電網(wǎng)電壓干擾逆變器輸出電流的問題，設計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)時的諧波和并網(wǎng)電流中的直流擾動。高駿等[54]則采用比例-積分-諧振（PIR）調(diào)節(jié)轉子電流內(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 微型燃氣輪機系統(tǒng)諧波抑制技術

當前中國微型燃氣輪機系統(tǒng)技術水平較低，市場應用不夠廣泛，相關領域的研究主要以前景分析和并網(wǎng)控制為主，諧波抑制技術研究較少。相關的諧波抑制技術主要圍繞變頻裝置和并網(wǎng)逆變器控制策略2個方面。王圣朝[55]針對微型燃氣輪機系統(tǒng)的起動和電能變換展開了研究，電能變換部分通過采用三相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，但文中未對微型燃氣輪機發(fā)電運行情況開展進一步研究。李超[56]對微型燃氣輪機系統(tǒng)并網(wǎng)逆變器諧波檢測方式進行了研究，利用DSP的快速運行速度消除諧波檢測延時的影響，從而實現(xiàn)對諧波的瞬時檢測，以達到良好的諧波抑制。HIMABIND等[57]在微型燃氣輪機系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)中設計了一種基于Venturini法的矩陣變換器，可在輸入電壓波動時有效減少輸出電壓、電流中的諧波含量。

2.4 燃料電池系統(tǒng)諧波抑制技術

燃料電池系統(tǒng)諧波抑制技術的研究主要圍繞變頻器、并網(wǎng)逆變器和負載3部分。KWON 等[58]提出了一種二次諧波抑制技術，通過在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程中紋波電流量，從而減少諧波的產(chǎn)生。CAO等[59]基于對多輸入DC-DC 轉換器的研究，提出了針對低頻諧波的頻率自適應濾波法，通過模擬頻率跟蹤電路對諧振頻率的調(diào)節(jié)，以補償諧波頻率變化的影響，實現(xiàn)諧波抑制。KWON 等[58] 和CAO等[59]研究僅對固定頻率或范圍的諧波進行了抑制，無法實現(xiàn)對高頻諧波的抑制。陳沐澤等[60]針對三相電壓不平衡時負序分量的無靜差調(diào)整問題，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)下對電流進行有效控制。MEHTA 等[61]介紹了一種嵌入式有源濾波器，通過濾波器與并網(wǎng)逆變器的結合，實現(xiàn)由一個并網(wǎng)逆變器補償負載諧波電流的功能，但該方法控制方式復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)的特性和負載變化，構建了基于變頻器的穩(wěn)壓與諧波抑制系統(tǒng)。通過調(diào)整有源濾波器的補償電流系統(tǒng)結構，可有效降低輸出電流的諧波含量。

3 問題與展望

未來分布式電源不僅可直接并入電網(wǎng)，還可作為微網(wǎng)發(fā)電基礎負責孤島供電或間接并網(wǎng)。不同控制策略都會導致諧波分杈情況的出現(xiàn)，當出現(xiàn)高頻分杈時，諧波畸變率將變得很大;逆變器和非線性負載之間還存在耦合的諧波，當逆變器正常工作時，逆變器側和負載側的電壓諧波會隨著網(wǎng)側電氣距離的增大而增大?；诙喾N濾波器、逆變器等電力電子裝置所產(chǎn)生的諧波，學者們研究了各類發(fā)電方式的抑制技術。一方面采用最大功率點跟蹤（MPPT）法、矢量控制法等方法抑制減少諧波的產(chǎn)生;另一方面用過改良變流器、控制器等電力電子裝置來減低諧波帶來的危害。除此之外，在分布式電源諧波抑制技術研究工作中還有許多問題值得進一步探討和研究。

3.1 關于光伏發(fā)電系統(tǒng)諧波抑制技術

光伏發(fā)電系統(tǒng)具有強烈的隨機性和間歇性，其采用非線性電力電子裝置作為并網(wǎng)接口，給電網(wǎng)帶來復雜的間諧波問題。目前光伏發(fā)電系統(tǒng)多采用MPPT技術解決因光照、環(huán)境溫度不規(guī)律變化所帶來的影響，但該技術不適合于多峰值范圍的跟蹤，且峰值過多后易導致計算速度下降。雖然有學者在MPPT技術的基礎上應用模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡控制等技術，但需要設計人員有著較豐富的光伏系統(tǒng)運行特性經(jīng)驗以確保結果的準確性。

間諧波作為非整數(shù)次工頻分量，具有頻譜復雜和時變的特點。傳統(tǒng)的諧波分析方法較難適用于間諧波問題的分析，需建立光伏發(fā)電系統(tǒng)的間諧波分析模型，對間諧波產(chǎn)生機理和特性進行分析，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考慮不同場景、季節(jié)條件下光照和溫度的變化所帶來的影響，以進一步提高光伏發(fā)電系統(tǒng)諧波抑制技術的環(huán)境自適應性。

3.2 關于風力發(fā)電系統(tǒng)諧波抑制技術

風力發(fā)電系統(tǒng)的諧波抑制技術多圍繞發(fā)電機控制技術和并網(wǎng)逆變器控制技術開展研究，針對不同風速、風類型影響的研究缺乏深入性研究，特別是最大風能追蹤技術中的諧波抑制技術。提高風力發(fā)電系統(tǒng)的環(huán)境自適應性，實現(xiàn)最大風能的捕獲仍是當前亟需解決的問題。

后續(xù)可結合不同風機類型和風機的不同運行狀態(tài)，總結不同地域環(huán)境風速、風類型對系統(tǒng)諧波影響的規(guī)律，定量地分析風力發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)和功率特性，建立風力機氣動系統(tǒng)模型，并探究風力發(fā)電系統(tǒng)諧波諧振現(xiàn)象，研究諧振點與諧波的關系，為經(jīng)濟、有效地解決諧波問題提供技術支持。

3.3 關于微型燃氣輪機系統(tǒng)諧波抑制技術

目前微型燃氣輪機系統(tǒng)的諧波抑制研究多結合逆變器控制策略一并開展，諧波源的分析多集中于電力電子裝置，對微型燃氣輪機系統(tǒng)受原動機影響產(chǎn)生的諧波以及對諧波中間諧波和次諧波的研究較少。

后續(xù)可對原動機氣源不穩(wěn)定時發(fā)電機產(chǎn)生的諧波機理進行研究，研究發(fā)電機諧波抑制技術，對原動機不同運行方式下自身振動所造成的諧波機理進行研究，確立諧波分布規(guī)律;對諧波中的間諧波和次諧波進行深入研究，明確其來源，發(fā)展相關抑制技術。

3.4 關于燃料電池系統(tǒng)諧波抑制技術

影響燃料電池系統(tǒng)電源特性的因素眾多，但相關研究較少，缺少對其諧波源的深層次認識，特別是對化學能轉換為電能過程中是否存在諧波影響的分析研究較少。目前關于燃料電池系統(tǒng)的大多數(shù)研究僅對固定頻率或范圍內(nèi)的諧波進行了抑制分析，對高頻諧波的抑制研究有待豐富。燃料電池系統(tǒng)動態(tài)響應慢，在大功率負載下更易產(chǎn)生諧波，目前仍缺少針對該問題的有效解決措施。

未來可對燃料電池的能量轉換過程進行研究，分析影響轉換過程的穩(wěn)定性因素（如外界溫度等），及其對諧波產(chǎn)生的影響，并在不同負載條件下，對多頻域的諧波抑制技術進行研究，從而提升燃料電池的供電能力和電能質(zhì)量。

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