11、可再生能源混合系统与有源电力滤波器的谐波治理研究

可再生能源混合系统与有源电力滤波器的谐波治理研究

1. 背景与目标

当前，全球面临着严重的能源危机。传统能源不仅日益稀缺、价格攀升，还对环境造成了极大的危害。因此，清洁、丰富且无污染的可再生能源成为了现代社会的理想选择。太阳能、风能等可再生能源具有诸多优势，例如太阳能纯净无污染、碳足迹低，风能不产生温室气体排放且用水少等。

本研究的主要目标包括：
- 在 MATLAB/SIMULINK 环境中开发基于太阳能板和风力发电的混合能源系统（HES）。
- 运用改进同步参考帧（MSRF）、自适应滞环电流控制器（AHCC）和比例积分（PI）控制器等技术对并联有源电力滤波器（SAPF）进行建模。
- 将 SAPF 与 HES 集成，并分析不同非线性负载条件下的电能质量（PQ）问题。

2. 混合能源系统模型

2.1 太阳能光伏（SPV）系统建模

太阳能是一种优质的替代能源，具有无污染和储量丰富的特点。本研究中的 SPV 系统采用 PV 阵列，其非线性输出特性可用以下方程表示：
[IPV = NP \times IPh - NP \times I0 \left( \exp \left( \frac{q \times VPV + IPVRse}{NS \times AkT} \right) - 1 \right)]
SPV 系统的相关参数如下表所示：
| 参数 | 额定值 |
| ---- | ---- |
| Vmp | 81.5 V |
| Imp | 8.6 A |
| Isc | 10.2 A |
| Voc | 90.5 V | <