T.Ide · Y.Hirase · E.Yoshimur · Y.Umezu 等6人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 随着可再生能源在电力系统中的快速集成，基于逆变器的资源（IBR）之间的功率振荡已成为一个突出问题。为解决这一问题，有必要识别电网的不稳定极点，并调整相关参数。然而，在包含基于逆变器资源的微电网（MG）中，由于功率-频率下垂特性，系统频率可能显著偏离额定值。当考虑逆变器控制和线路动态特性时，系统复杂性进一步增加。因此，传统的特征值分析方法——通常假设系统频率恒定或采用简化模型——可能不再有效。本研究建立了一个综合的数学模型，该模型包含了仅由构网型（GFM）和跟网型（GFL）逆变器组成的微电网...

解读: 该研究针对逆变器型电源同步振荡问题,对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)和微电网解决方案具有重要价值。文中提出的GFM/GFL混合微电网建模方法可直接应用于优化公司VSG控制策略,通过敏感参数识别和互扰环路分析,可提升多机并联稳定性。建议将该方法集成到iSolarCloud平台...

Xingyu Zhao · Bendong Tan · Junbo Zhao · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月

当限流器在大扰动期间启动时，构网型逆变器（GFM）会从电压源切换为电流源。这一情况可能会降低动态状态估计（DSE）的准确性。为解决该问题，本文将限流器建模为随时间变化的阻抗，从而为动态状态估计提供了一种统一的状态空间表示方法。这使得在存在和不存在电流限制的情况下都能捕捉构网型逆变器的动态特性。在连接到修改后的 IEEE 39 节点系统的构网型逆变器上进行的数值计算结果证明了所提方法的有效性。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和大功率光伏逆变器的GFM控制具有重要参考价值。电流限制器状态估计技术可直接应用于PowerTitan储能系统的故障穿越控制，提升系统在大扰动下的运行稳定性。对于SG系列高功率密度逆变器，该方法有助于优化虚拟同步机VSG控制策略，实现更精准的限流保护。通过将该状态估...

Hanbin Dang · Changyue Li · Yuhua Du · Zhipeng Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月

本文提出一种新型协调控制策略，用于实现固体氧化物燃料电池-燃气轮机（SOFC-GT）集成系统的联合发电。该系统兼具跟网型（GFL）与构网型（GFM）运行能力，相较传统独立运行的SOFC或GT系统具有更强的可控性。此外，设计了自适应功率分配策略，调节氢电转换过程以耦合SOFC与GT的运行，确保系统在多种工况下的安全高效运行。文中给出了详细的控制算法并进行了验证。

解读: 该SOFC-GT协调控制技术对阳光电源储能与微电网产品具有重要借鉴价值。文中提出的GFL/GFM双模式运行策略与阳光电源PowerTitan储能系统的构网型控制技术高度契合，其自适应功率分配算法可应用于ST系列储能变流器的多能源协调管理。特别是氢电耦合的协调控制思路，可为阳光电源拓展氢储能与电化学储...

Yangjian Ling · Meng Huang · Pan Feng · Zhen Tian 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月

光伏或储能系统中采用的多台并联电压源型变换器（VSC）在不同电网条件下可能面临振荡及故障扰动问题。本文提出一种集中式控制架构，通过构网型（GFM）控制抑制有功功率振荡并支撑电网电压与频率。以虚拟同步发电机（VSG）作为集中控制器，与本地控制器通信，并在本地控制器中引入互阻尼和功角反馈，实现精确的有功功率均分。分析了通信延迟、互阻尼等关键参数的影响。最后通过仿真及分层控制器硬件在环（CHIL）实验验证了所提控制策略的有效性。

解读: 该并联VSC集中式构网控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的VSG集中控制架构结合互阻尼和功角反馈，可直接应用于多台ST2236UX/ST2500UX-MV并联场景，解决弱电网下有功振荡和功率均分难题。通信延迟补偿策略可优化阳光电源现有分层...

Hang ShuaiBuxin SheJinning WangFangxing Li · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1

本研究提出一种面向构网型（GFM）逆变器频率调节的安全强化学习算法。为确保在学习控制策略下基于逆变器的资源（IBR）系统稳定性，将基于模型的强化学习（MBRL）与Lyapunov方法相结合，界定状态与动作的安全区域。通过在吸引域（ROA）内采样数据，利用近似动态规划（ADP）在保障安全的前提下提升控制性能。此外，引入高斯过程（GP）模型以增强控制器对逆变器参数不确定性的鲁棒性。数值仿真验证了所提算法的有效性。

解读: 该安全强化学习算法对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的构网型控制具有重要应用价值。研究提出的Lyapunov约束下的模型强化学习方法，可直接应用于GFM模式下的频率调节优化，在保证系统稳定性前提下提升调频性能，这与阳光电源储能系统参与电网一次调频的应用场景高度契合。引入的高斯...

Bangkun Liao · Yunfeng Wen · C. Y. Chung · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

为有效监管高比例逆变器并网资源（IBRs）电力系统的频率支撑能力，本文提出一种新型最小频率支撑强度（MFSS）评估与分配方法。首先构建跟网型（GFL）和构网型（GFM）IBR的等效低阶模型，并嵌入含多类电源的系统频率模型中；进而综合考虑频率变化率与频率最低点约束，提出系统及IBR最小惯量与调频强度协同评估方法；最后基于IBR的频率空间相关性与能量储备状态，提出虚拟惯量与下垂系数的优化分配策略，提升多工况下的频率支撑能力。在改进的IEEE 39节点系统与中国某省级电网的仿真验证了所提方法的有效性与...

解读: 该MFSS评估与分配方法对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan系统，可基于GFM/GFL等效模型实现虚拟惯量与下垂系数的动态优化配置，提升多工况频率支撑能力；对于SG系列光伏逆变器，可依据频率空间相关性和能量储备状态（SOC）协同调配调频资源，避免过...

Li Li · Huihui Song · Shitao Wang · Meng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月

基于安德罗诺夫 - 霍普夫（Andronov - Hopf）的虚拟振荡器控制（AHO）是一种新型的非线性构网型（GFM）控制策略，与下垂控制和虚拟同步发电机控制相比，具有更好的动态性能。然而，电网电压跌落会影响AHO逆变器与电网之间的同步。在极端情况下，系统可能没有稳定运行点，从而导致暂态稳定性问题。本文建立了考虑逆变器电压特性的动态功角模型。随后，分析了在电流无约束运行情况下AHO参数对暂态稳定性的影响，并讨论了电流限幅策略的作用。在此基础上，从优化电压特性和补偿功率设定值（OVCP）的角度，...

解读: 从阳光电源构网型逆变器技术演进角度看，该论文提出的Andronov-Hopf虚拟振荡器控制策略代表了新一代非线性并网控制技术方向，对我司光伏逆变器和储能系统的技术升级具有重要参考价值。 在业务应用层面，AHO控制相比传统下垂控制和虚拟同步机具有更优的动态性能，这直接契合我司大型地面电站和工商业储能...

Zhongda Chu · Fei Teng · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

高比例逆变器型电源（IBR）接入给未来电力系统的安全稳定带来严峻挑战，成为实现碳中和的主要障碍之一。跟网型IBR在弱电网下易受小扰动失稳，且暂态过程中因短路电流不足威胁系统保护与稳定性。为此，本文提出一种包含同步调相机与构网型IBR的输电系统协调规划模型，综合考虑小信号与暂态稳定性。通过分析同步机组与IBR的不同特性，推导系统强度与短路电流约束，并采用基于主动采样的数据驱动方法实现高效线性化。算例结果表明，该框架在系统投资与运行经济性方面具有显著价值。

解读: 该协调规划方法对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。研究中的构网型IBR与跟网型IBR协调配置策略，可直接应用于ST系列储能变流器的GFM/GFL双模式切换优化，特别是在弱电网场景下通过PowerTitan储能系统提供短路电流支撑和惯量响应。文中提出的系统强度约束与小信号稳定性分析方法，可指导...

Jiwei Ge · Yang Han · Ensheng Zhao · Yuxiang Liu 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年11月

微电网的分布式发电主要来自可再生能源，通过电力电子变换器实现灵活的能量转换。然而，微电网缺乏旋转惯量，抗干扰能力较差，使其更容易出现暂态不稳定问题，而这种暂态不稳定无法通过小信号分析进行评估。为了分析大扰动对系统暂态稳定性的影响，本文对由构网型（GFM）和跟网型（GFL）变换器组成的微电网中的非线性特性进行了数学描述。然后，建立了独立交流微电网的通用非线性动态模型。此外，采用基于Takagi - Sugeno（TS）多模型的迭代算法来估计吸引域（DOA）。本文的主要创新点在于对由多种类型变换器和...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于孤岛微电网非线性动态建模和大信号稳定性分析的研究具有重要的战略价值。该论文针对微电网转动惯量不足和抗扰动能力弱的核心痛点，建立了包含构网型（GFM）和跟网型（GFL）变流器的通用非线性动态模型，这与阳光电源在光伏逆变器和储能变流器领域的技术路线高度契合。 对于阳光...

Minyang Wang · Yuxin Yang · Yuchen Zhang · Mir Nahidual Ambia 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

可再生能源的广泛整合增加了基于逆变器的发电，削弱了电网强度和惯性，给电力系统稳定性带来了挑战。为解决这些问题，虚拟同步发电机（VSG）控制作为一种现代电网形成（GFM）技术应运而生，它能够自主提供有功和无功功率，以支撑电网频率和电压。然而，当VSG逆变器在强电网条件下运行时，在固定参数设置下可能会出现功率振荡，使电网难以达到稳定状态。在这种情况下，基于频率变化率（RoCoF）的传统稳定性分析是不够的，需要基于系统阻抗变化的先进分析方法并进一步改进。本文提出了一种精确的VSG逆变器小信号模型以及一...

解读: 该电网阻抗自适应VSG控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过精确小信号建模实时识别电网阻抗变化，可显著提升弱电网环境下储能系统的构网型GFM控制性能。该自适应调节机制能够动态优化虚拟惯性和阻尼参数，增强系统在电网阻抗波动时的稳定裕度，特别适用于高...

Li Li · Huihui Song · Shitao Wang · Meng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年8月

基于安德罗诺夫 - 霍普夫振荡器（AHO）的构网型（GFM）逆变器能够主动支撑电压和频率。然而，在由AHO逆变器和跟网型（GFL）逆变器组成的孤岛微电网中，扰动会引发暂态同步稳定性问题。本文建立了动态功角模型，定义了等效机械功率、等效电磁功率以及等效阻尼项。考虑到等效阻尼项的时变性，采用迭代等面积法分析了系统参数、GFL参数和AHO参数在电流无约束运行情况下对稳定区域的影响。鉴于严重故障会使AHO逆变器进入电流限幅状态，推导了相应的稳定条件。在此基础上，针对AHO和GFL逆变器提出了一种两阶段暂...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对基于Andronov-Hopf振荡器（AHO）的构网型逆变器与跟网型逆变器在孤岛微网中的暂态同步稳定性问题，提出了系统性的分析方法和增强控制策略，这对我司在分布式光伏、储能系统及微网解决方案领域具有重要的技术参考价值。 该研究的核心价值在于解决了混合逆变器拓扑下...

Angelo Maurizio Brambilla · Davide del Giudice · Federico Bizzarri · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月

随着可再生能源驱动的换流器接口发电机（CIG）在配电网中广泛分布，同步发电机和被动负荷逐步退出，导致系统惯性和负荷阻尼等关键频率稳定参数下降。为此，通常采用跟网型（GFL）CIG控制策略模拟同步机的机电行为，提供虚拟惯性和阻尼。然而，GFL-CIG依赖锁相环（PLL），易受电网强度和运行工况影响而引发失稳。本文提出一种新型GFL-CIG控制方案，相较传统方法更优地复现同步机动态特性。通过特征值与暂态稳定分析表明，在相同PLL模型下，新方案具有更大的稳定裕度，并能提供与同等惯性和阻尼的同步机相当的...

解读: 该改进型GFL控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究提出的增强稳定性GFL方案可直接应用于弱电网场景下的储能系统频率支撑功能优化，相比传统虚拟同步机VSG控制，新方案在保持相同惯性和阻尼支撑能力的同时，显著提升了PLL在低短路比电网中的稳定裕度。这为阳光电源P...

Zeyu Zhang · Dan Sun · Chen Zhao · Heng Nian · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年8月

为优化配备超级电容器储能系统（SC - ESS）的直驱式风力发电机组（WTG）系统的一次调频（PFR）能力，本文提出一种基于扩展直流母线能量的风力发电机组系统并网构网型（GFM）控制策略。该策略可灵活利用风电机组转子动能和直流母线电容中存储的能量，在网侧变流器（GSC）和超级电容器储能系统中维持电压稳定并为电网提供频率支撑，而机侧变流器（MSC）可作为能量源。为灵活利用超级电容器的功率输出能力，设计了一种基于增功率外环的超级电容器储能系统级联控制方案，以与网侧变流器协同进行统一的电压和功率控制。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的基于超级电容储能的风电机组构网型控制策略具有显著的技术借鉴价值。尽管研究对象是风电系统，但其核心技术理念与阳光电源在光伏逆变器和储能系统领域的战略方向高度契合。 该技术的核心价值在于通过构网型（GFM）控制实现新能源设备的主动支撑能力。论文提出的扩展直流母线...

Arjita Pal · Pooyan Alinaghi Hosseinabadi · Bijaya Ketan Panigrahi · Hemanshu R. Pota · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年4月

基于逆变器的发电设备在电力系统恢复中起着至关重要的作用，特别是通过黑启动能力协助系统恢复，使其在当代电网韧性策略中至关重要。本文提出了一种新颖的无抖振固定时间滑模功率同步控制（FSMPSC）方法，专门用于增强电压控制（VC）逆变器的黑启动能力。该控制器的主要目标是增强闭环系统的鲁棒性，使采用电网形成（GFM）控制的逆变器在各种电网条件下都能与公用电网无缝集成。值得注意的是，这种集成无需额外的同步单元，如锁相环（PLL）。所提出的控制器显著改善了电网同步性能，使逆变器在保持电压源特性的同时，能够从...

解读: 该固定时间滑模功率同步控制技术对阳光电源储能产品线具有重要应用价值。特别适用于ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的黑启动功能优化，可提升系统恢复供电的可靠性与响应速度。无颤振特性有助于改善储能变流器的电能质量，与阳光电源现有的GFM控制技术形成良好互补。该方案也可扩展应用于SG系列...

Xian Gao · Dao Zhou · Amjad Anvari-Moghaddam · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

与脱碳工作相一致，全球对风能和太阳能等可再生能源产生了广泛兴趣，这些能源通过并网逆变器接入电网。从传统的基于同步发电机的电力系统向基于电力电子设备的电力系统转变，由于可再生能源输出的随机性和间歇性，增加了系统的复杂性。因此，并网逆变器需要动态调整其控制策略，以应对外部电网条件的变化，并确保高可靠性。然而，这种转变可能会导致控制回路（如功率回路或电压回路）发生突变，进而引起电压和电流畸变，可能危及安全运行。为解决这一问题，本文提出了一种在并网模式下实现跟网（GFL）控制和构网（GFM）控制之间平滑...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项GFL与GFM无缝切换技术具有重要的战略价值。当前我们的光伏逆变器和储能变流器产品正面临电网形态转变带来的挑战——随着新能源渗透率提升，传统同步发电机占比下降，电网支撑能力减弱。该技术通过实现跟网型和构网型控制的动态切换，能够显著增强我们产品在弱电网环境下的适应性和稳定...

Jiaxing Lei · Jialiang Liu · Guoju Zhang · Xuefeng Ge 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

针对电压控制变换器(VCC)独立和构网型(GFM)运行的高稳态和动态性能需求,提出配LC滤波器VCC的高带宽零超调直接控制器设计。控制器由外环PI控制器和内环状态反馈(SF)控制器组成。考虑数字延迟构建复系数精确离散传递函数,从极零点位置直接确定期望闭环传递函数。通过等价传递函数获得内环极点和PI参数,然后通过简单极点配置计算内环SF控制参数。设计适当传递函数可轻松实现优越控制性能。SiC MOSFET样机实验证明所提方法优越性,带宽达5kHz,稳定时间小于0.2ms且无超调。

解读: 该高带宽零超调电压控制技术对阳光电源构网型变换器有重要性能提升价值。直接控制器设计方法可应用于ST储能变流器的构网型GFM控制,实现5kHz高带宽和0.2ms快速响应,提高电网支撑能力。SiC MOSFET应用经验对阳光电源SiC功率器件产品线的高频控制算法开发有借鉴意义。该技术对PowerTita...