何宏亮 · 肖晃庆 · 张利东 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49

电流限幅环节显著影响构网型变流器的暂态同步机制与动态特性。本文基于功角特性曲线，分析传统d轴优先限幅策略在大扰动下的动态行为，指出在电压暂降且故障未及时切除时，变流器可能“锁死”于限幅模式。为此提出一种自适应限幅方法，通过引入自适应系数调节限幅状态下的功角特性。确定系数范围以确保系统可恢复，并利用等面积法则选取最优值，提升极限切除角与切除时间。PSCAD/EMTDC仿真验证了理论分析与所提控制策略的有效性。

解读: 该自适应电流限幅技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制具有重要应用价值。针对电网电压暂降故障场景，传统d轴优先限幅易导致变流器锁死问题，影响系统暂态稳定性。所提自适应限幅方法通过动态调节功角特性，可显著提升ST储能系统在弱电网和微电网场景下的故障穿越能力...

王龙悦 · 胡鹏飞 · 于彦雪 · 杨锐良 等5人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49

构网型变流器因具备主动支撑能力和弱电网适应性而受到广泛关注，但其在电网故障下的暂态稳定问题仍制约着实际应用。现有研究多集中于对称故障场景，针对不对称故障的研究尚不充分。本文针对混合同步型构网控制，引入正负序解耦机制，构建适用于不对称故障的控制框架；建立系统详细动态模型，结合相图法定量揭示正负序电流与暂态失稳边界的数学关系；并通过电磁暂态仿真与硬件在环实验验证了所提方法的有效性与分析准确性。

解读: 该混合同步控制下不对称故障暂态稳定分析技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的构网型GFM控制具有重要应用价值。研究提出的正负序解耦机制可直接应用于PowerTitan大型储能系统，提升单相接地等不对称故障下的暂态稳定裕度。相图法揭示的失稳边界数学关系为阳光电源弱电网并网场景下的电流限...

孙鹏飞 · 田震 · 查晓明 · 黄萌 等7人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49

高比例可再生能源接入导致电力系统惯量降低、支撑能力减弱。功率同步型构网变流器通过模拟同步机特性可提供主动支撑，但其电力电子器件耐流耐热能力有限，限流控制引发多环路交互作用，易导致暂态同步失稳与闩锁问题，严重影响系统稳定运行。其同步环高度非线性，使暂态稳定性分析与量化困难，控制优化面临挑战。本文综述了不考虑及考虑故障限流时系统的建模、稳定性分析与边界量化方法，并总结了相应的暂态同步稳定控制策略，最后展望了未来研究方向。

解读: 该研究对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要指导意义。功率同步型构网控制可直接应用于ST系列储能变流器和大型PowerTitan系统，提升其电网支撑能力。研究中的限流控制与暂态稳定性分析方法有助于优化SG系列光伏逆变器的故障穿越性能。特别是对多环路交互作用的深入研究，可用于改进公司现有的VSG控制算法...

吴峰 · 鲍颜红 · 郑建勇 · 徐泰山 等7人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49

电网短路故障下，并联运行的新能源构网型变换器暂态交互作用显著增强，系统暂态同步失稳风险上升。本文建立了构网型变换器并联系统的暂态交互模型，结合同步发电机稳定理论，揭示了暂态交互能量对稳定性的影响机理及功角牵引机制，阐明多变换器稳定性趋同或弱稳定个体加速失稳的动态过程。提出计及限流切换的稳定域构建方法，分析运行状态与控制参数对暂态稳定性的影响规律，仿真与实验结果验证了理论分析的正确性。

解读: 该研究对阳光电源构网型储能系统具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中多机并联场景，研究揭示的暂态交互能量影响机理和功角牵引机制，可直接用于优化GFM控制策略，提升电网故障下的暂态同步稳定性。提出的计及限流切换的稳定域构建方法，为ST变流器的限流保护与暂态稳定协调...

Qianhong Shi1Wei Dong2Guanzhong Wang1Junchao Ma2Chenxu Wang2Xianye Guo1Vladimir Terzija3 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1

跟网型（GFL）与构网型（GFM）变流器并网的交流系统中，小信号失稳引发的振荡问题普遍存在。广义短路比常用于评估GFL变流器在弱交流系统中的接入稳定性。本文提出一种电网强度评估方法，用于分析GFL与GFM变流器并网系统的小信号同步稳定性。首先，通过分析两类变流器的导纳与阻抗矩阵，识别由异质同步控制主导的负阻尼振荡频段；其次，基于短路比与不同振荡模式的相互作用规律，构建等效电路模型，结合交流电网拓扑变换简化电网强度评估。进一步将受GFL与GFM变流器影响的次同步与低频振荡风险建模为包含节点导纳矩阵...

解读: 该电网强度评估方法对阳光电源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GFL/GFM混合并网系统小信号稳定性评估方法，可直接应用于阳光电源构网型储能系统的弱电网接入场景。通过半定规划模型量化次同步与低频振荡风险，能够优化ST储能变流器在不同短路比下的GFL/GF...

Xiaokuan Jin1Jianhua Wang1Han Yan1Xijun Ni2Zhendong Ji3Baojian Ji3Ding Wan2 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1

随着构网型（GFM）变换器在含可再生能源的新电力系统中渗透率逐步提高，可能出现小信号稳定性问题。序阻抗模型相比dq域阻抗模型和状态空间模型能提供更直观的物理解释。现有研究主要集中于功率环与内环控制对稳定性的影响，但尚未明确揭示GFM变换器内电压环与电流环在电路中的物理意义。本文推导了多环路GFM变换器的串并联序阻抗模型，表明电压环等效为并联阻抗，电流环等效为串联阻抗，从而可通过序阻抗Bode图或串并联阻抗的物理含义分析其小信号稳定性。结果表明，单功率环GFM变换器因控制参数少、低频性能优，尤其适...

解读: 该串并联序阻抗建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的构网型控制优化具有重要价值。研究揭示电压环等效并联阻抗、电流环等效串联阻抗的物理本质，可直接指导PowerTitan大型储能系统在弱电网场景下的多环路控制参数整定。单功率环GFM方案因参数少、低频性能优的特点，特别适用于阳光电源...

Ni Liu1Hong Wang1Weihua Zhou2Jie Song3Yiting Zhang1Eduardo Prieto-Araujo3Zhe Chen4 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1

随着可再生能源装机容量的增加，电网对并网变流器的控制要求日益多样化，系统稳定性分析复杂度上升。本文通过多种频域模型揭示其差异，阐明将自稳定变流器传递函数假设为无右半平面（RHP）极点的局限性。讨论了跟网型（GFL）与构网型（GFM）变流器频域建模的适用性，建议含理想源的GFM变流器应采用P/Q-θ/V导纳模型而非V-I阻抗模型，并通过两个案例验证其合理性。提出一种适用于多GFL与GFM变流器共存系统的混合频域建模框架及稳定性判据，该判据在应用奈奎斯特判据时无需检查非无源子系统的RHP极点数，简化...

解读: 该混合频域建模方法对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同稳定性分析具有重要价值。文章提出的P/Q-θ/V导纳模型可直接应用于PowerTitan储能系统的构网型控制优化，解决传统V-I阻抗模型在含理想源GFM变流器建模中的局限性。所提混合频域稳定性判据无需检查RHP极点，可显著简化光...

Hassan Bevrani1Federico Milano2 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1

基于逆变器的分布式发电（DG）和可再生能源（RES）被视为在经济高效获取能源的同时实现净零目标的关键手段。然而，逆变器型电源降低了系统的物理惯量并增加了不确定性。近期研究表明，DG/RES的较高渗透率可能对电网动态特性、电能质量、频率控制、电压调节及其他控制与运行问题产生负面影响，严重制约了其进一步渗透。

解读: 该专题聚焦构网型变换器在高比例可再生能源系统中的动态性能提升，与阳光电源核心技术方向高度契合。对ST系列储能变流器，GFM控制技术可增强电网支撑能力，解决低惯量问题；对SG系列光伏逆变器，可提升弱电网适应性和电压频率调节能力；对PowerTitan大型储能系统，GFM技术能实现黑启动和孤岛运行功能。...

余光正 · 胡越 · 刘晨曦 · 汤波 等7人 · 中国电机工程学报 · 2025年1月 · Vol.45

随着同步机组被电力电子设备替代，电力系统逐渐由‘物理同步’转向‘控制同步’，变流器控制引发的稳定性问题日益突出。研究表明，构网型设备可抑制弱电网下跟网型设备引起的次同步振荡，但在强电网中易诱发低频振荡。当前系统处于向‘双高’过渡阶段，不同电网强度下混联多馈入系统中两类变流器的电压支撑能力量化及多频段协调配置方法尚不明确。本文通过模态分析揭示不同电网强度下主导振荡模态的分布特性，建立协调配置原则；基于模态解耦等效分析，阐明阻尼比与支撑能力指标的关系，提出提升小干扰稳定性的协调优化配置方法，并通过仿...

解读: 该混联多馈入系统协调配置技术对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。研究揭示的GFM/GFL混合控制策略可直接应用于PowerTitan储能系统，通过模态分析量化不同电网强度下的电压支撑能力，优化构网型与跟网型设备配比：在弱电网场景下增强GFM控制抑制次同步振荡，在强电网中合...

刘辉于思奇孙大卫吴林林李蕴红王潇 · 中国电机工程学报 · 2025年1月 · Vol.45

近年来，新能源机组多采用跟网型控制，削弱了系统的同步机制，引发多次稳定问题。构网型控制可使变流器作为电压源并网，提供电压、频率支撑并增强系统惯量与阻尼。本文综述了四种典型构网型技术的发展历程，深入解析下垂控制、虚拟同步机与匹配控制的原理及其与跟网型控制的本质差异，并通过电磁暂态仿真对比各类控制策略的暂态响应特性，凸显构网型在主动支撑方面的优势，最后探讨了关键技术难点与未来研究方向。

解读: 该综述对阳光电源构网型控制技术发展具有重要指导价值。文中对比的下垂控制、虚拟同步机VSG与匹配控制原理，可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的控制策略优化，增强电网支撑能力。四种典型GFM技术的暂态响应特性对比，为SG系列光伏逆变器在弱电网场景下的稳定运行提供算法改进方向...

王冠淇裴玮熊佳旺李毅丰 · 中国电机工程学报 · 2025年1月 · Vol.45

为提升以跟网型变流器（GFL）为主的新能源系统对电压频率的支撑能力，当前研究趋势是引入构网型变流器（GFM），构建GFL-GFM混合系统。由于两类变流器控制特性差异显著且存在耦合效应，系统稳定性分析更为复杂。现有研究多集中于单一类型变流器，缺乏对混合系统稳定性的定量分析。本文推导了混合系统稳定的关键条件，定义“混合系统支撑量”与“改进短路比”以表征系统稳定性及强度，分析变流器参数与容量配比的影响，并获得临界容量占比。仿真与实验验证了理论分析的正确性。

解读: 该混合系统稳定性分析方法对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同运行具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可指导GFM构网型储能变流器与GFL跟网型光伏逆变器的容量配比设计，通过'改进短路比'量化评估系统强度，优化控制参数以避免耦合振荡。该方法可直接应用于iSolar...

Rui Qiu · Chengxi Liu · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月

摘要：电网故障是电力系统中最严重的扰动之一，会损害电网可靠性并增加停电风险。为解决这一问题，分布式发电单元需在低电压穿越（LVRT）期间提供动态电压支撑（DVS）。本文提出一种自适应动态电压支撑（ADVS）方案，以实现多个构网型（GFM）分布式发电单元之间的分布式无通信协作，从而提升配电网的系统电压幅值。该ADVS方案包含两部分：最优动态电压支撑（ODVS）方法和分布式发电单元的在线外部系统参数估计方法。ODVS推导分布式发电单元的输出电流特性，以在公共连接点（PCC）实现最有效的动态电压支撑，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的自适应动态电压支持（ADVS）方案对我司构网型逆变器和储能系统产品具有重要的技术参考价值。该方案解决了分布式发电单元在电网故障期间的协同电压支撑难题，这与我司在高比例新能源接入场景下的技术需求高度契合。 **核心技术价值：**该方案的最大亮点在于实现了无通信的...

Wangqianyun Tang · Waisheng Zheng · Baorong Zhou · Ziqian Yang 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月

由于暂态控制切换，基于电网跟随的双馈感应发电机型风力发电机组（GFL - DFIG）的机电动态特性会被激发，并与基于电网形成的电压源换流器（GFM - VSC）发生显著的相互作用。因此，在日益电力电子化的系统中会出现新的机电同步问题。机械相位与电气相位之间的耦合特性反映了装置的有功功率不平衡与内部电压相位之间的关系，这对于理解同步过程至关重要。本文揭示了GFL - DFIG与GFM - VSC之间的非线性机电耦合特性，并分析了它们之间的暂态同步稳定性。首先，从功率不平衡激励和内部电压响应的角度建...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文揭示的跟网型双馈风机（GFL-DFIG）与构网型变流器（GFM-VSC）之间的机电暂态稳定性问题，对我们储能系统和新能源并网解决方案具有重要指导意义。 随着新能源渗透率提升，电网正从传统同步机主导向电力电子化系统转变。论文指出的"机电耦合特性"本质上反映了不平衡功...

Ali Arjomandi-Nezhad · Yifei Guo · Bikash C. Pal · Guangya Yang · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年11月

当基于电网形成型（GFM）逆变器的电源（IBRs）面临严重的电网扰动（如短路故障）时，电流限制机制可能会被触发。因此，GFM IBRs 会进入电流饱和模式，引发非线性动态行为，并给扰动后的暂态功角稳定带来巨大挑战。本文进行了系统研究，以揭示 GFM IBR 的故障恢复行为并识别失稳风险。给出了 GFM IBR 从电流饱和模式恢复到正常运行模式的必要条件的封闭表达式。基于这些分析可以推断，幅值饱和电流的相角会显著影响故障后的恢复和暂态稳定性；根据不同的相角选择，系统可能会根据以下情况沿多条故障后轨...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文针对构网型（GFM）逆变器在电网故障下的电流限幅与暂态稳定性问题，具有重要的工程应用价值。随着阳光电源在大型光伏电站、储能系统及微电网领域的深入布局，构网型控制技术已成为支撑高比例新能源接入的核心技术路线，该研究直接关系到产品在极端工况下的可靠性与电网适应性。 论...

Luke Benedetti · Panagiotis N. Papadopoulos · Agustí Egea-Àlvarez · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月

随着同步发电设备的解列以及基于变流器接入的设备连接数量的增加，电力系统的动态行为正在发生巨大变化，而传统的静态电网强度指标未必能捕捉到这些变化。本文运用模态叠加概念来推导与位置变异性相关的指标和信息，该位置变异性是根据系统变量在不同网络位置的最大偏差来定义的。与典型的电网强度指标不同，该分析分别考虑了电压幅值和频率的变异性，反映了向以电力电子控制为主导的电力系统动态转变所带来的复杂性。该方法的另一个优点是通过各模态对响应的贡献，推导出输出变量的变异性与特定模态相互作用之间的明确关系。本文采用了昆...

解读: 该模态贡献度量化方法对阳光电源储能与光伏并网系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统和SG系列光伏逆变器的并网场景中，可精准识别各变流器单元对系统振荡模式的贡献度，指导GFM/GFL控制策略的参数优化。特别是在弱电网环境下，该指标能量化评估不同控制模式（如VSG虚拟同步机）对系统小信...

Fangzhou Zhao · Tianhua Zhu · Zejie Li · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文深入研究了构网型电压源变流器（GFM-VSC）在输出功率中出现的同步谐振（SR）和次同步谐振（SSR）现象。文章分析了谐振产生的机理，重点探讨了控制交互对系统稳定性的影响，并提出了相应的阻尼控制策略以抑制低频振荡，提升系统并网稳定性。

解读: 随着阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统及大型光伏电站向构网型（GFM）技术演进，系统在弱电网下的稳定性成为核心挑战。本文研究的低频谐振抑制技术对优化PCS控制算法至关重要。建议研发团队将文中提出的阻尼控制策略集成至iSolarCloud智能运维平台及PCS底层控制逻辑中，以...

Pengfei Sun · Zhen Tian · Meng Huang · Xiaoming Zha 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

构网型电压源变换器（GFM-VSC）的应用日益广泛，但在电网电压跌落时，其暂态稳定性提升与过电流限制之间存在矛盾。本文提出一种功率支撑控制方法，通过调节有功功率和电压幅值参考值来解决该问题。引入有功功率参考作为额外调控变量，可同时调节故障期间的功角与电压幅值，提高控制自由度。首先，在暂态稳定与电流失衡约束下确定功角与电压幅值的可行域；在此基础上设计三种最优控制模式：最大有功、最大无功及最优暂态控制模式。实验结果验证了所提方法的有效性，相比现有低电压穿越策略，可在保持电压源特性的前提下显著提升功率...

解读: 该功率支撑控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的构网型GFM控制具有重要应用价值。文章提出的功角-电压幅值协同调控方法可直接应用于PowerTitan大型储能系统，在电网故障时通过引入有功功率参考作为额外自由度，实现暂态稳定性提升与过电流保护的解耦控制。三种最优控制模式（最大有功...

Huiqiang Sun · Xinchun Lin · Juntian Wei · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年10月

由于过流能力脆弱，有必要将电流限制嵌入到构网型（GFM）变流器的控制系统中。在这方面，GFM 变流器在低电压穿越（LVRT）期间会经历暂态模式切换，这会重塑功角特性。以往的研究已证明，引入电流限制对暂态同步稳定性构成挑战。然而，不利的非线性阻尼的影响以及电流参考向量与坐标轴不重合的电流限制模式通常被忽略。本文揭示了在严重电网故障下，无论是采用 d 轴优先还是 q 轴优先的电流限制算法，在进入和退出电流饱和的过程中都会出现两种电流限制模式，并明确了 LVRT 各故障阶段的模式。此外，通过考虑电流限...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文聚焦的构网型（GFM）变流器暂态同步稳定性问题，直接关系到我司大功率光伏逆变器和储能变流器在复杂电网环境下的可靠运行。随着新能源渗透率持续提升，电网对变流器的构网能力和低电压穿越（LVRT）性能提出了更严苛要求，该研究具有重要的工程应用价值。 论文的核心贡献在于揭示...

Kailun Wang · Qiang Song · Wenhua Liu · Biao Zhao 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年10月

摘要：构网型（GFM）变流器是一种很有前景的可再生能源接入接口。在电网故障期间，GFM 变流器本质上能提供无功功率支撑，而电流限制会显著影响其无功特性，给满足电网规范带来挑战。本研究探讨了基于虚拟阻抗（VI）的电流限制对 GFM 控制无功特性的影响。研究发现，虚拟阻抗可能会导致相位偏移，降低自然和瞬时无功支撑能力，并且由于电流幅值限制，后续的无功响应会与有功功率控制产生耦合。基于这些特性，本文提出了一种改进的故障穿越（FRT）策略。首先，建议使虚拟阻抗角与等效连接阻抗相匹配，这样可继承 GFM ...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型（Grid-Forming）变流器的研究具有重要的战略意义。随着高比例新能源接入电网，构网型控制技术已成为光伏逆变器和储能系统的关键发展方向，而该论文针对虚拟阻抗限流策略下的无功特性和故障穿越能力进行深入分析，直击当前技术痛点。 该研究揭示了虚拟阻抗限流会导...

Wenjia Si · Jingyang Fang · Xingyou Chen · Tao Xu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

构网型变流器被视为电力电子化电力系统的关键技术，但其在暂态过程中常被忽视的无功功率控制问题亟待研究。本文创新性地指出，采用典型无功控制策略（如电压下垂、无功下垂及无功PI控制）的构网型变流器可能面临暂态功角和/或电压稳定性问题。研究表明，零阶无功控制仅存在功角稳定问题，但无功调节能力有限；而一阶控制（如PI控制）虽可实现恒定无功运行，却可能引发功角、电压及混合稳定性问题。本文揭示了其失稳机理，并对典型控制方案进行了全面比较，实验结果验证了理论分析。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制策略优化具有重要价值。文章揭示的无功控制与暂态稳定性耦合机理，可直接应用于优化阳光电源储能系统在弱电网场景下的电压支撑能力。针对零阶控制（电压/无功下垂）和一阶控制（PI调节）的稳定性差异分析，为ST系列产品在不同...