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混合跟网型与构网型逆变器的孤岛微电网大信号稳定性评估：一种基于网络振荡器的方法
Large-Signal Stability Assessment for Islanded MGs With a Mix of Grid-Following and Grid-Forming Inverters: A Networked Oscillators-Based Approach
Shu Gao · Hanbin Dang · Lei Wang · Yuhua Du 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文提出了一种基于网络振荡器的方法，用于分析逆变器主导型微电网的大信号稳定性。该方法适用于混合了跟网型（GFL）和构网型（GFM）逆变器的孤岛微电网，通过建立通用拓扑下的等效网络振荡器模型，有效评估了系统的频率稳定性。
解读: 随着阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统在微电网及弱电网场景的应用增加，构网型（GFM）技术已成为核心竞争力。本文提出的基于网络振荡器的大信号稳定性分析方法，能够有效解决GFM与GFL逆变器混合运行时的复杂交互问题。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台的仿...
交流电网故障下双构网型模块化多电平变换器
MMC）的暂态稳定性分析与增强控制
Kaidong Lu · Zhen He · Junchao Ma · Chenxu Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
模块化多电平变换器（MMC）的双构网型（DGFM）控制可通过释放子模块能量提供有功支撑，同时维持直流电压调节能力，在大型海上风电直流并网系统中极具潜力。然而，DGFM MMC在交流电网故障下易出现暂态稳定性问题。本文重点分析了其稳定性机理并提出了增强控制策略。
解读: 该研究针对海上风电直流并网场景，对MMC的构网型控制及暂态稳定性进行了深入探讨。对于阳光电源而言，随着海上风电及大容量直流输电需求的增长，MMC技术是未来风电变流器及高压储能系统的关键演进方向。该文提出的增强控制策略可直接优化阳光电源在弱电网或故障工况下的变流器稳定性，提升系统在复杂电网环境下的故障...
弱电网条件下采用SRF-PI电流控制的单相非对称级联多电平并网逆变器稳定性分析
Stability Analysis for the Grid-Connected Single-Phase Asymmetrical Cascaded Multilevel Inverter With SRF-PI Current Control Under Weak Grid Conditions
Yang Han · Hao Chen · Zipeng Li · Ping Yang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
本文分析了弱电网场景下，锁相环（PLL）对采用同步旋转坐标系PI（SRF-PI）电流控制的LCL型单相非对称级联H桥多电平逆变器（ACHMI）稳定性的影响。研究涵盖了功率级电路与控制系统，重点探讨了控制参数对系统并网稳定性的作用机制。
解读: 该研究针对弱电网下的多电平逆变器稳定性问题，对阳光电源的组串式逆变器及大型集中式逆变器在复杂电网环境下的并网控制策略具有重要参考价值。随着光伏渗透率提升，电网强度降低，该文提出的PLL与电流控制环交互影响分析，有助于优化阳光电源逆变器在弱电网下的鲁棒性设计，避免谐振风险。建议研发团队关注该控制架构在...
考虑不同开关频率的级联DC-DC变换器建模与稳定性分析的小步离散化方法
Small-Step Discretization Method for Modeling and Stability Analysis of Cascaded DC–DC Converters With Considering Different Switching Frequencies
Huayv Ji · Fan Xie · Yanfeng Chen · Bo Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
级联DC-DC变换器是直流分布式电源系统的核心。针对现有状态空间平均法和离散映射法在分析多工作模式级联系统稳定性时的局限性，本文提出了一种小步离散化建模方法。该方法能有效处理不同开关频率下的系统动态特性，为复杂直流电力系统的稳定性分析提供了更精确的理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的储能业务（如PowerTitan、PowerStack系列）及直流微电网解决方案具有重要价值。在多级变换器架构中，不同功率模块间的交互往往引发稳定性挑战。该小步离散化建模方法能更精准地预测级联变换器在不同开关频率下的谐振与振荡风险，有助于优化PCS控制策略，提升系统在复杂电网环境...
基于双有源桥的输入串联输出并联变换器在直流系统中的阻抗与稳定性分析
On the Impedance and Stability Analysis of Dual-Active-Bridge-Based Input-Series Output-Parallel Converters in DC Systems
Jiajun Yang · Sandro Guenter · Giampaolo Buticchi · Chunyang Gu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年8月
本文探讨了基于双有源桥（DAB）的输入串联输出并联（ISOP）变换器。利用模块化电力电子技术与DAB变换器的优势，该拓扑在直流系统中应用广泛。文章通过建模分析了其控制设计、系统稳定性及性能优化，为高压大功率直流变换提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率直流变换技术。DAB是实现储能变流器（PCS）双向功率流动的核心拓扑，而ISOP结构是实现高压直流侧模块化扩容的关键技术。通过对ISOP结构的阻抗建模与稳定性分析，有助于优化阳光电源储能产品的控制算法，提升多模块...
基于等效电路模型的构网型逆变器大信号稳定性分析
Large-Signal Stability Analysis of Grid-Forming Inverters With Equivalent-Circuit Models
Nathan Baeckeland · Diptak Pal · Gab-Su Seo · Brian Johnson 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月
本文提出了一种基于能量函数的直接方法，用于评估构网型（GFM）逆变器的大信号稳定性，该方法利用了所有相关控制层和物理层动态的等效电路表示。建模与分析框架涵盖了三种不同的一次控制、标准的电流内环 - 电压外环级联控制架构、输出 $LCL$ 滤波器以及参考电流饱和限幅。通过对从电路表示中获取的各个能量分量求和，得到了 GFM 逆变器的复合能量函数。由于该方法基于电路理论基础，因此可以很容易地推广到不同的一次控制、输出滤波器配置和电流限幅器。数值仿真验证了该方法在估计大信号扰动后临界清除时间方面的有效...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于能量函数的构网型逆变器大信号稳定性分析技术具有重要的战略价值。随着新能源渗透率不断提升，电网对逆变器的构网能力提出更高要求，阳光电源作为全球领先的逆变器供应商，亟需突破传统小信号分析的局限性，应对电网大扰动场景下的稳定性挑战。 该论文提出的等效电路模型方法具有显著...
弱电网下双馈风力发电机对称故障期间的动态稳定性分析及改进低电压穿越方案
Dynamic Stability Analysis and Improved LVRT Schemes of DFIG-Based Wind Turbines During a Symmetrical Fault in a Weak Grid
Ruikuo Liu · Jun Yao · Xuewei Wang · Peng Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
随着风电渗透率提升，双馈风力发电机（DFIG）在弱电网下的低电压穿越（LVRT）稳定性问题日益突出。本文通过建立小信号状态空间模型，深入探讨了弱电网故障下DFIG系统的失稳机制，并提出了改进的LVRT控制策略以提升系统运行稳定性。
解读: 该研究针对弱电网下的DFIG稳定性分析，对阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电场接入环境日益复杂，电网强度降低成为常态，该文提出的改进LVRT方案可优化变流器在弱电网下的故障穿越能力，提升产品在复杂电网环境下的适应性。建议研发团队将小信号建模方法应用于风电变流器的控制参数整定，以增强系统...
基于二极管整流单元高压直流系统的混合型构网与跟网海上风电场中构网型风电机组比例研究
Proportion of Grid-forming Wind Turbines in Hybrid GFM-GFL Offshore Wind Farms Integrated with Diode Rectifier Unit Based HVDC System
Yanqiu JinZheren ZhangZheng Xu · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1
本文研究了包含构网型（GFM）和跟网型（GFL）风电机组并集成二极管整流单元（DRU）型高压直流输电系统的混合海上风电场的稳定性及无功特性。提出了考虑系统稳定性和海上侧无功功率优化约束的GFM风电机组比例确定方法。基于所建立的线性化模型进行小信号稳定性分析，识别影响系统稳定的关键因素，并提出GFM机组的无功-频率补偿控制策略以改善动态性能。分析了海上侧无功功率不平衡对GFM能力有效性的影响，提出了交流滤波器无功容量优化设计及GFL机组无功补偿控制等降低海上无功负荷的方法。最后通过PSCAD/EM...
解读: 该研究对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。研究的GFM-GFL混合控制策略可直接应用于ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan的并网控制优化，特别是在无功功率补偿和系统稳定性方面。文中提出的无功-频率补偿控制方法可用于提升储能变流器的电网支撑能力，对完善阳光电源的构网型控制技术...
迈向100%可再生能源电网：综述
Toward 100% Renewable Power Grids: A Review
Yayu Yang · Yan Wen · Zhengfa Zhang · Yuqing Dong 等6人 · IEEE Access · 2025年4月
本文综述100%可再生能源电网面临的技术挑战。可再生能源的波动性和不可预测性使电力平衡复杂化，逆变器型资源IBR渗透率提高引入谐振稳定性等新挑战。IBR的动态行为和故障响应与同步发电机显著不同，传统保护方案逐渐失效。文章综述电力平衡、电网灵活性、稳定性增强和先进保护策略的最新解决方案，评估近期技术进展，为实现弹性100%可再生电网提供关键研究方向。
解读: 该综述与阳光电源构网型储能技术发展方向一致。阳光电源PowerTitan2.0储能系统支持构网型GFM控制，可为高比例新能源电网提供惯量和电压支撑，解决逆变器型资源带来的稳定性问题。阳光1500V光伏逆变器和储能变流器具备低电压穿越、快速频率响应等先进电网支撑功能。结合阳光iSolarCloud智慧...
基于Floquet理论的单相非对称多电平逆变器SRF电压控制小信号稳定性分析
Floquet-Theory-Based Small-Signal Stability Analysis of Single-Phase Asymmetric Multilevel Inverters With SRF Voltage Control
Yang Han · Xiangyang Lin · Xu Fang · Lin Xu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种基于Floquet理论的小信号建模方法，用于分析独立运行模式下单相非对称级联H桥多电平逆变器（ACHMI）的稳定性。该模型涵盖了功率级及包含同步参考坐标系（SRF）电压环和电容电流反馈的级联控制回路，为多电平逆变系统的稳定性评估提供了理论支撑。
解读: 该研究针对多电平逆变器在复杂控制策略下的稳定性分析，对阳光电源的组串式逆变器及户用储能逆变器产品线具有参考价值。随着户用及工商业场景对电能质量要求提升，多电平拓扑应用日益广泛，其控制环路的稳定性直接影响系统可靠性。建议研发团队借鉴Floquet理论分析方法，优化逆变器在弱网或独立运行模式下的控制参数...
基于Floquet和Filippov理论的海上风电DR-MMC HVDC系统分段小信号建模与稳定性分析
Piecewise Small-Signal Modeling and Stability Analysis of DR-MMC HVDC System for Offshore Wind Farms via Floquet and Filippov Theory
Zefei Wu · Jianhang Zhu · Jiabing Hu · Zeren Guo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
二极管整流器（DR）模块化多电平换流器（MMC）高压直流输电系统在深远海风电并网中备受关注。本文引入Filippov理论描述DR切换过程中的系统行为，这是准确建模DR-MMC HVDC系统的关键，旨在评估该系统的稳定性。
解读: 该研究针对深远海风电场景下的DR-MMC技术，对阳光电源的风电变流器及大型海上风电并网解决方案具有重要参考价值。DR-MMC方案因其高可靠性和低成本优势，是未来海上风电降本增效的关键方向。通过Filippov理论进行稳定性分析，有助于优化阳光电源风电变流器在弱电网环境下的控制策略，提升系统并网稳定性...
基于实时逐周期可变斜率补偿的交错式Boost变换器非线性分析与控制
Nonlinear Analysis and Control of Interleaved Boost Converter Using Real-Time Cycle to Cycle Variable Slope Compensation
Haimeng Wu · Volker Pickert · Damian Giaouris · Bing Ji · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年9月
开关变换器具有非线性及分段平滑特性，易产生不稳定运行，影响效率与寿命。本文提出一种非线性分析技术，利用单值矩阵研究系统参数对交错式Boost变换器稳定性的影响，并设计了实时逐周期可变斜率补偿控制策略，以提升系统稳定性。
解读: 该研究针对交错式Boost变换器的非线性稳定性分析，对阳光电源的组串式光伏逆变器（DC-DC升压级）及储能变流器（PCS）中的DC-DC环节具有重要参考价值。随着光伏组件功率提升及储能系统对高效率、高功率密度的要求，交错并联技术被广泛应用。文中提出的逐周期可变斜率补偿策略，能有效提升变换器在宽电压范...
具有独立可调输出的双频双类型输出无线电力传输系统
Dual-Frequency Dual-Type-Output Wireless Power Transfer System with Independent Adjustable Outputs
Hao Ruan · Yi Xiao · Hao Luo · Yongheng Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月
提出一种双频双类型输出DT-DTO无线电力传输系统。通过在DT-DTO变换器控制信号上叠加可调正弦信号，实现多负载同时且独立可调充电。该系统支持不同类型负载（电压型和电流型）在不同频率下独立控制，提高系统灵活性和应用范围。实验验证系统有效性。
解读: 该双频双类型输出WPT研究对阳光电源多样化充电需求有重要参考价值。独立可调输出能力可应用于阳光无线充电系统为不同类型设备同时充电，提高系统利用率和用户体验。该技术对阳光拓展商业充电站业务有实用价值。...
可控电化学阻抗谱：从电路设计到控制与数据分析
Controllable Electrochemical Impedance Spectroscopy: From Circuit Design to Control and Data Analysis
Erfan Sadeghi · Mohammad Hosein Zand · Mohsen Hamzeh · Mehrdad Saif 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文阐述了可控电化学阻抗谱（cEIS）的基本原理，涵盖了从电路设计、控制策略到数据分析的全过程。文中设计了一种双自由度鲁棒控制系统，确保了在模型不确定性存在时cEIS的跟踪性能与稳定性，为电池状态监测提供了高精度技术支撑。
解读: 该技术对阳光电源的储能业务（PowerTitan、PowerStack及ST系列PCS）具有极高价值。电化学阻抗谱（EIS）是评估锂电池健康状态（SOH）和荷电状态（SOC）的“金标准”。通过将cEIS技术集成至BMS或PCS中，阳光电源可实现对储能电芯更精准的在线监测与故障预警，显著提升系统安全性...
提高电磁暂态仿真中插值算法精度：基于帕德逼近与开关定理的方法
Improving Accuracy of Interpolation Algorithm in EMT Simulation: A Padé Approximation and Switching Theorem Based Approach
Yang Cao · Wei Gu · Mingwang Xu · Fei Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月
随着可再生能源和电力电子设备在电力系统中日益普及，电力系统的特性如今由电力电子技术所塑造，这给电磁暂态（EMT）仿真中使用的加速算法带来了新的挑战。在此背景下，本文提炼了插值算法的五个关键技术要点，并提出了一种改进的插值算法。具体而言，采用帕德近似并将其与数值积分方法相结合，建立离散模型以提高精度和稳定性。利用开关定理进行重新初始化，这进一步降低了开关误差，并能更真实地反映开关暂态过程。此外，通过李雅普诺夫稳定性分析从理论上证明了该算法的稳定性。使用改进的插值算法，能够在保持高仿真效率和稳定性的...
解读: 该EMT仿真插值算法对阳光电源电力电子产品开发具有重要价值。在ST储能变流器和SG光伏逆变器设计阶段，高精度EMT仿真可准确预测高频开关暂态、谐波特性及并网交互行为，优化SiC/GaN器件开关策略与死区时间设计。对于构网型GFM控制器开发，精确的暂态仿真能验证虚拟惯量响应与故障穿越性能。在电动汽车O...
储能装置布点以增强基于变换器的可再生能源系统的小信号稳定性
Placing Storage Energies for Enhancing Small-Signal Stability of Converter-Based-Renewable Systems
Hui Yuan · Yi Hao · Huanhai Xin · Linbin Huang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
储能（SEs）具有双向功率调节的灵活性，因此它们通过电力电子变换器接入电力系统，以减少基于变换器的可再生能源（CBRs）（如太阳能和风能）带来的功率波动。然而，基于变换器的储能可能会通过电网与基于变换器的可再生能源相互作用，这增加了多基于变换器的可再生能源系统中锁相环（PLL）引起的小信号稳定性分析的复杂性和难度，尤其是在弱电网中。在此背景下，储能的配置方式如何影响锁相环引起的小信号稳定性仍不明确，特别是当储能从电网吸收有功功率时。为填补这一空白，本文从电网强度的角度分析了储能对多变换器系统中锁...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对储能系统（SE）在新能源并网系统中的优化配置问题提供了重要的理论指导，对公司储能与光伏协同解决方案具有显著价值。 论文揭示了储能系统在吸收有功功率模式下能够增强电网强度，进而改善锁相环（PLL）引发的小信号稳定性问题。这一发现对阳光电源的光储一体化系统设计具有直...
基于精确小信号建模的电网阻抗自适应VSG控制
Grid Impedance Adaptive VSG Control Based on Accurate Small-Signal Modelling
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...
跟网型逆变器鲁棒稳定性分析：集成参数不确定性和区间时延的PI控制器整定
Robust Stability Analysis of Grid-Following Inverters
Nima Mahdian Dehkordi · Ali Rezaei · Mohsen Hamzeh · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月
针对跟网型逆变器面临区间参数不确定性和未知有界时延问题,提出新型鲁棒稳定性分析框架。不同于经典鲁棒控制策略(H∞、μ综合、滑模控制)导致高阶或非线性控制器难以实时调谐,以及无模型方法(强化学习、数据驱动)缺乏稳定性保证,该方法采用时延相关准则结合值集和零点排除原理。该方法简单、系统、非保守,无需复杂调谐即可完全确定PI稳定增益。仿真和实验验证了实际鲁棒性和逆变器控制适用性。
解读: 该鲁棒稳定性分析框架对阳光电源跟网型逆变器控制参数整定有重要应用价值。时延相关准则和参数不确定性集成方法可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的GFL控制器设计,提高在电网参数变化和通信延迟条件下的稳定性。简化的PI增益确定方法便于工程实现,优于复杂鲁棒控制策略。该技术对阳光电源逆变器在弱电网和高比...
大规模电力系统暂态稳定域估计 第Ⅰ部分：Koopman算子与降阶模型
Estimating Transient Stability Regions of Large-scale Power Systems Part Ⅰ: Koopman Operator and Reduced-order Model
Yuqing LinTianhao WenLei ChenQ.H.WuYang Liu · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45
本文提出一种基于Koopman算子的模型降阶方法，用于大规模电力系统暂态稳定域的估计。该方法无需线性化，通过在无限维可观测空间中定义的Koopman算子捕捉原非线性系统的主导模态，并结合Galerkin投影构建低阶非线性动态模型。为高精度逼近Koopman算子，引入多项式多轨迹核动态模态分解算法，其性能优于传统DMD方法。在IEEE 39节点和68节点系统上的仿真验证表明，所提方法在定性和定量分析方面均显著优于模态分析法。
解读: 该Koopman算子降阶建模技术对阳光电源构网型储能系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统并网场景中，传统暂态稳定分析面临高维非线性建模难题，该方法通过多项式核DMD算法可精确捕捉储能变流器与电网交互的主导动态模态，无需线性化即可构建低阶模型快速评估暂态稳定域边界。可直接应用于ST...
考虑转子侧限流的构网型双馈风电机组瞬态建模与故障后稳定性分析
Transient Modeling and Postfault Stability Analysis of GFM-DFIG Considering Rotor-Side Current Limitation
Ling Zhan · Bin Hu · Han Li · Zhijian Zhao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文建立了考虑电压控制器动态的限流型构网型双馈感应发电机（GFM-DFIG）瞬态模型。通过分析正常运行与限流模式间的切换逻辑，揭示了饱和电流角对系统瞬态性能的影响。理论分析与实验结果验证了该模型的有效性。
解读: 该研究聚焦于构网型（GFM）风电变流技术，对阳光电源风电变流器产品线具有重要指导意义。随着高比例可再生能源接入，电网强度减弱，GFM技术是提升风机支撑电网频率与电压稳定性的关键。该模型揭示的限流逻辑与饱和电流角影响，可直接优化阳光电源风电变流器的控制算法，提升机组在复杂电网故障下的暂态响应能力与低电...
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