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基于控制器饱和的构网型逆变器暂态稳定性增强
Controller-Saturation-Based Transient Stability Enhancement for Grid-Forming Inverters
Cheng Luo · Xikui Ma · Teng Liu · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文揭示了功率角控制回路中的饱和模块（SB）能够增强构网型（GFM）逆变器的暂态稳定性。通过分析功率角曲线，研究了三种SB应用方法，发现它们均能通过减小加速面积或增加减速面积来提升GFM逆变器的暂态稳定性。
解读: 随着阳光电源PowerTitan储能系统及大型地面光伏电站中构网型（GFM）技术应用的普及，系统在弱电网或故障下的暂态稳定性成为核心挑战。本文提出的基于饱和模块的控制策略，能够直接优化逆变器的功率角动态响应，有效提升系统在电网故障期间的稳定性。建议研发团队将其应用于ST系列PCS及大型储能变流器控制...
基于交叉耦合多旋转环路的柔性谐波控制方法在电网阻抗变化且含谐波畸变下的GFM逆变器中的应用
Cross-Coupled Multiple Rotational Loop-Based Flexible Harmonic Control for GFM Inverters under Complex and Distorted Grid
Haoqing Cai · Min Chen · Yan Zhang · Yi Chen 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
非理想电网具有时变阻抗与谐波畸变特性，严重影响构网型（GFM）逆变器的运行稳定性与电能质量。传统多旋转坐标系谐波电流抑制方法在弱电网下可能导致谐波失稳并显著降低输出电压质量。为此，本文提出一种适用于电网阻抗变化且含谐波畸变场景的交叉耦合多旋转环路柔性谐波控制策略。该方法在谐波电流环中引入电流误差交叉耦合控制，并采用实时自适应调节的PI控制器，有效提升谐波电流环路的相位裕度，优化谐波电压抑制性能，同时最小化对输出电压质量的影响。实验结果验证了所提方法在不同电网强度下的鲁棒性与有效性。
解读: 该交叉耦合多旋转环路谐波控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的GFM构网控制具有重要应用价值。当前弱电网场景下，传统谐波抑制方法易导致失稳，该方法通过电流误差交叉耦合与自适应PI调节，可显著提升相位裕度，优化谐波电压抑制性能。可直接应用于ST系列储能变流器的构网型控...
大电网扰动下电压源变换器构网能力增强的限流控制设计考量
Design Considerations of Current-Limiting Control for Grid-Forming Capability Enhancement of VSCs Under Large Grid Disturbances
Heng Wu · Xiongfei Wang · Liang Zhao · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文探讨了电压源变换器（VSC）在严重电网扰动下触发限流控制（CLC）时的构网（GFM）能力。研究表明，通过匹配CLC模拟的虚拟阻抗角与滤波器及电网构成的被动阻抗角，可以最大化变换器的构网能力，从而提升系统在极端工况下的稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan、PowerStack等大型储能系统及组串式光伏逆变器的核心并网算法升级。随着全球电网向高比例可再生能源转型，构网型（GFM）技术已成为阳光电源产品在弱电网环境下稳定运行的关键。通过优化限流控制与虚拟阻抗的匹配，可显著提升产品在电网故障下的暂态支撑能力，增...
电网故障下具有增强限流动态特性及宽稳定范围的构网型变流器
Grid-Forming Converter With Enhanced Current Limiting Dynamics During Grid Faults and Wide Stability Range
Diego Ríos-Castro · Pablo Marino Fernández-Abraldes · Diego Pérez-Estévez · Jesús Doval-Gandoy · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
构网型（GFM）变流器在提升高比例可再生能源电网的电压与频率稳定性方面发挥关键作用。在额定工况下，GFM变流器通过电压源模式（VSM）控制输出电压。而在非额定工况，特别是面对严重电网故障时，该研究重点探讨了如何优化变流器的限流动态性能，以确保在故障期间及恢复过程中的系统稳定性与运行可靠性。
解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型技术领域的战略布局。随着PowerTitan等储能系统及大型光伏电站对弱电网支撑能力要求的提高，GFM技术已成为核心竞争力。文章提出的增强限流动态控制策略，可有效优化阳光电源PCS产品在极端电网故障下的暂态响应，提升LVRT（低电压穿越）能力，避免过流保护导致的脱网。建...
基于双轴同步电机视角的构网型与跟网型变流器互联小信号同步稳定性分析
Small Signal Synchronization Stability Analysis of Interconnected System Containing Grid-Forming and Grid-Following Converters From the Perspective of Dual-Axis Synchronous Generator
Huanhai Xin · Kehao Zhuang · Pengfei Hu · Linbin Huang 等6人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年11月
随着大规模可再生能源接入电网，构网型（GFM）电压源换流器（VSC）与跟网型（GFL）VSC的互联已成为电力系统的一个显著发展趋势。然而，GFM VSC和GFL VSC在同步机制上存在显著差异，导致互联系统的小信号同步稳定特性尚不明确。为填补这一空白，本文引入同步发电机同时控制dq轴内电势分量的概念以增进物理理解，构建了一种能够统一GFM - VSC和GFL - VSC的等效结构。在数学层面，建立了基于电流源的互联系统同步稳定性分析模型。此外，基于广义奈奎斯特判据，提出了互联系统小信号同步稳定裕...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文针对构网型（GFM）与跟网型（GFL）变流器互联系统的同步稳定性分析具有重要的工程应用价值。随着我司光伏逆变器和储能系统在大型新能源电站中的广泛部署，GFM与GFL混合组网已成为实际工程的典型场景。该研究通过双轴同步发电机的统一建模视角，为解决两类变流器同步机理差异...
一种改进的混合比控制策略用于构网型与跟网型逆变器的无扰切换
An Improved Mixture Ratio Control Strategy for Zero-disturbance Switching of Grid-forming and Grid-following Inverters
Shuxin Song · Kaiqi Sun · Ke-Jun Li · Yuqing Dong 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
随着可再生能源发电的快速发展，电力系统中电力电子设备的占比持续增加，其运行状态呈现出复杂多变的特征。为满足各种运行要求并持续提供稳定的运行条件，在以可再生能源为主导的电力系统中，可再生能源变流器必须具备三项关键功能，即工作于跟网控制（GFL）模式、工作于构网控制（GFM）模式以及实现GFL和GFM之间的无扰动切换。为应对上述控制挑战，本文创新性地提出了一种改进的混合比例控制策略。与现有的控制策略切换方法不同，该改进的混合比例控制策略通过计算虚拟电流和虚拟电压，使两个控制回路在同一工作点均以闭环方...
解读: 该混合比控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源储能产品需在弱电网环境下切换GFM/GFL模式以适应电网强度变化，该技术的动态权重调节与反馈补偿机制可直接应用于ST2236UX等储能变流器的控制算法优化，解决模式切换时的功率振荡问题。对于S...
基于统一故障穿越能力的构网型逆变系统弹性评估指标
Unified Fault Ride-Through Capability-Based Resilience-Aware Metrics for Grid-Forming Inverter-Based Systems
Han Zhang · Rui Liu · Xiaoting Wang · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年3月
本文针对构网型（GFM）逆变器，探讨了故障期间电流限制策略对系统安全与弹性的影响。文章提出了一套基于故障穿越（FRT）能力的弹性评估指标，旨在满足最新IEEE标准及电网规范要求，通过优化电流限制策略，提升逆变器在弱电网及故障工况下的运行稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型技术布局。随着电力系统转动惯量降低，PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏逆变器对GFM控制策略的需求日益迫切。文章提出的FRT弹性评估指标，可指导阳光电源优化逆变器在极端故障下的电流控制逻辑，提升产品在弱电网环境下的支撑能力。建议研发团队将该评估体系集成至i...
基于无源性的构网型逆变器稳定性分析与通用控制器设计
Passivity-Based Stability Analysis and Generic Controller Design for Grid-Forming Inverter
Guotao Wu · Yuying He · Hao Zhang · Xuehua Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
随着可再生能源的增长，具备电压/频率支撑功能的构网型（GFM）逆变器备受关注。由于逆变器与电网的交互作用，GFM逆变器的稳定性成为关键问题。本文证明了基于无源性的分析方法在GFM逆变器稳定性研究中具有显著优势，并提出了相应的通用控制器设计方案。
解读: 构网型（GFM）技术是阳光电源下一代逆变器及储能系统的核心竞争力。随着高比例新能源接入，电网强度下降，该研究提出的无源性分析方法可直接优化阳光电源PowerTitan系列储能变流器及大型组串式逆变器的并网控制算法，有效提升在弱电网环境下的系统稳定性。建议研发团队将此无源性判据集成至iSolarClo...
基于自适应输出电压调节的构网型逆变器直流母线欠压解决方案
Adaptive-Output-Voltage-Regulation-Based Solution for the DC-Link Undervoltage of Grid-Forming Inverters
Cheng Luo · Xikui Ma · Teng Liu · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种基于自适应输出电压调节（AOVR）的控制策略，旨在缓解构网型（GFM）逆变器在遭受大扰动时出现的直流母线欠压问题，从而保障系统运行安全。该方法通过动态调整输出电压，有效抑制了直流侧电压跌落，提升了逆变器在极端工况下的稳定性。
解读: 该技术对于阳光电源的构网型（GFM）产品线至关重要。随着PowerTitan等大型储能系统及组串式光伏逆变器在弱电网和微电网场景下的应用增加，系统在故障期间的直流母线稳定性直接影响设备的安全运行。AOVR策略能有效提升阳光电源产品在复杂电网扰动下的低电压穿越能力和抗冲击能力。建议研发团队将该自适应调...
一种面向GFL-GFM变换器并联系统的在线功角远程估计方法
An Online Power Angle Remote Estimation Method for GFL-GFM-Converters Paralleled System
Zhen Tian · Pan Feng · Xilin Li · Meng Huang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
多并网变换器（GCC）系统存在复杂的动态交互，影响系统整体响应。虽然在线状态共享可提升协调性，但通信延迟限制了功角和频率状态的实时传输。本文提出了一种创新的在线功角远程估计方法，旨在解决GFL（跟网型）与GFM（构网型）变换器并联运行时的状态感知难题，提升系统稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。随着PowerTitan等构网型储能系统与组串式光伏逆变器在电网中的大规模混合并联，GFL与GFM变换器间的动态交互成为影响电网稳定性的关键。该远程估计方法能有效缓解通信延迟带来的控制失稳风险，对提升阳光电源iSolarCloud智能运维平台下的多机协同控制能力具...
考虑孤岛与并网模式的构网型变流器电压电流谐波同时控制
Simultaneous Voltage and Current Harmonic Control of Grid-Forming Converters Considering Both Islanded and Grid-Connected Modes
Yixuan Li · Jia Liu · Jinjun Liu · Jin Xu · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月
作为一种颇具前景的技术，构网型（GFM）变流器能够在并网模式下提供电压和频率支撑，并在孤岛模式下为本地负载供电。多个连接到同一公共耦合点（PCC）的GFM变流器不仅要确保谐波电流分配合理，还要降低PCC点的电压谐波。现有的大多数GFM变流器谐波控制方法并未同时考虑孤岛和并网两种模式。此外，这些方法需要分别提取和控制每个谐波序列，导致计算量巨大。为解决这一问题，本文提出了一种基于统一谐波电压 - 电流下垂控制的GFM变流器谐波控制方法。通过建立PCC点电压所有谐波分量与输出电流之间的统一下垂关系，...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于统一谐波电压-电流下垂控制的构网型变流器技术具有重要的战略价值。该技术直接契合公司在光伏逆变器和储能系统领域的核心业务需求，特别是在分布式光储一体化和微电网应用场景中。 技术价值方面，该方法的核心优势在于实现了并网与离网模式的统一控制架构。对于阳光电源的储能变流器...
一种用于抑制功率振荡的风电机组构网型控制参数优化整定算法
A Novel Optimized Parameter Tuning Algorithm for Wind Turbine Grid-Forming Control to Mitigate Power Oscillations
Duc-Tung Trinh · Yuan-Kang Wu · Manh-Hai Pham · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17
本文针对构网型风电机组（GFM-WT）因内外环控制耦合引发的功率振荡问题，建立线性化状态空间模型，开展小信号灵敏度分析，并提出兼顾阻尼比与带宽约束的自动参数整定算法，在WSCC 9节点和NE 39节点系统中验证其有效抑制振荡、提升系统稳定性的能力。
解读: 该研究对阳光电源风电变流器产品线（如SG225HX等大功率风电变流器）的构网型控制升级具有直接参考价值。其内外环协同优化思路可迁移至ST系列PCS在风光储混合构网场景中的参数自适应整定，增强PowerTitan系统在弱电网下的振荡抑制能力。建议将该算法嵌入iSolarCloud平台，实现风电/储能变...
针对含构网型变流器与非线性负载的畸变电网的多频率谐波抑制方法
Multiple Frequency Harmonic Mitigation Method for Distorted Grid With Grid-Forming Converter and Nonlinear Loads Without Additional Sampling
Pengbo Shan · Yuanyuan Sun · Haitao Hu · Fan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
随着非线性负载增加，电网畸变加剧。构网型（GFM）变流器为改善电能质量提供了新契机。本文针对GFM变流器在独立抑制系统谐波电流时难以感知其他谐波源状态的难题，提出了一种无需额外采样的多频率谐波抑制方法，有效提升了电网在复杂负载环境下的电能质量。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统及组串式逆变器在构网型（GFM）技术上的演进方向。随着高比例电力电子设备接入，电网谐波环境日益复杂，该方法无需额外采样即可实现谐波抑制，有助于提升阳光电源产品在弱电网及复杂工业负载场景下的并网稳定性和电能质量表现。建议研发团队...
构网型变流器的低电压穿越算法
Low-Voltage Ride-Through Algorithm for Grid-Forming Converters
Juan Dolado Fernández · Joaquín Eloy-García · Eduardo Rausell Navarro · Santiago Arnaltes Gómez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
随着可再生能源渗透率提升，电力电子变流器成为电网关键组件。本文聚焦于构网型（GFM）变流器，探讨其在电网故障期间自主建立和维持系统电压的能力，重点研究了提升GFM变流器低电压穿越（LVRT）性能的控制算法，以增强电网稳定性。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan液冷储能系统及大型组串式逆变器在弱电网场景下的应用需求。随着全球电网对构网型技术要求的提升，该算法能够优化阳光电源储能变流器（PCS）在故障期间的电压支撑能力，提升系统黑启动及微网运行的可靠性。建议研发团队将该LVRT算法集成至iSolarCloud智能运维...
一种可切换的跟网型与构网型控制新结构设计
A Novel Design for Switchable Grid-Following and Grid-Forming Control
Huazhao Ding · Rabi Kar · Zhixin Miao · Lingling Fan · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
本文提出了一种新型构网型（GFM）控制结构的设计方法，该结构由典型的跟网型（GFL）控制结构经最小化修改而来，通过手动切换标志位即可实现电压源换流器（VSC）在GFL与GFM模式间的灵活切换。所设计的VSC可在并网模式下通过锁相环（PLL）同步至主电网运行于GFL模式，也可在并网或孤岛条件下以基于功率的同步机制运行于GFM模式。为确保运行的平稳性，本文通过一系列实验对控制策略及模式切换逻辑进行了验证。实验结果表明，该可切换控制结构能有效实现预期控制功能，并支持控制模式间的平滑切换。
解读: 该可切换GFL/GFM控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。通过最小化修改实现模式切换的设计思路，可直接应用于现有产品的固件升级，降低硬件改造成本。在并网场景下，ST储能系统可运行于GFL模式提供功率支撑；在弱网或孤岛工况下自动切换至GFM模式维持电网稳...
基于二维相图的混合并联变换器暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis for Hybrid Parallel-Connected Converters by Two-Dimensional Phase Portrait
Shunliang Wang · Aobo Jiang · Junpeng Ma · Peng Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年6月
本文针对由跟网型（GFL）和构网型（GFM）变换器组成的混合并联系统，提出了一种基于二维相图的暂态同步稳定性分析方法。该方法克服了传统分析中无法清晰揭示多变换器间暂态耦合动态的局限性，为高阶非线性电力电子系统的稳定性评估提供了新视角。
解读: 随着阳光电源PowerTitan、PowerStack等储能系统及大型光伏电站中GFM与GFL混合并联场景的增加，系统暂态稳定性成为核心挑战。本文提出的二维相图分析法可有效指导阳光电源在弱电网或高比例可再生能源接入场景下的控制策略优化。建议研发团队将此方法应用于iSolarCloud的仿真模型校验，...
考虑有功无功功率控制耦合与限流的多并联构网型变换器暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of Multiparallel Grid-Forming Converters Considering Active and Reactive Power Control Coupling and Current Limiting
Zhi Wang · Li Guo · Xialin Li · Zhongguan Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文研究了多并联构网型（MP-GFM）变换器在故障恢复阶段的暂态同步稳定性问题。针对现有研究多集中于单台变换器且同步发电机理论不直接适用的局限，分析了有功-无功功率控制耦合及限流器触发对系统稳定性的影响，为提升高比例可再生能源电网的支撑能力提供了理论依据。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan及ST系列储能变流器（PCS）在弱电网及高比例新能源场景下的应用。随着全球电网对构网型技术（GFM）要求的提升，PCS在故障穿越及恢复阶段的同步稳定性至关重要。本文提出的耦合控制与限流分析方法，可优化阳光电源PCS的控制算法，提升多机并联运行时的暂态鲁棒性，...
构网型控制的新能源电源故障控制参数辨识方法
Fault Control Parameter Identification Method for Grid-Forming Renewable Energy Sources
作者未知 · 中国电机工程学报 · 2025年12月 · Vol.2025
准确获取构网型新能源电源的故障控制参数是其故障特性分析与保护配置的基础。本文提出基于故障时序解耦的分步辨识方法，结合灵敏度分析、虚拟阻抗方程和智能拟合，在RTDS平台及新疆光伏电站实测数据中验证了有效性。
解读: 该研究直接支撑阳光电源构网型光储系统核心控制能力升级，尤其适用于PowerTitan大型储能系统及SG系列组串式构网型逆变器在弱电网/孤岛场景下的LVRT/HVRT精准响应。参数辨识方法可嵌入iSolarCloud平台实现在线模型校准，提升黑启动、调频调峰等GFM功能可靠性。建议将该算法集成至ST系...
系统强度约束下的构网型储能规划在可再生能源电力系统中的应用
System Strength Constrained Grid-Forming Energy Storage Planning in Renewable Power Systems
Yun Liu · Yue Chen · Huanhai Xin · Jingzhe Tu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月
随着基于逆变器的可再生能源逐步替代同步发电机，现代电力系统的系统强度显著下降，可能引发小信号稳定性问题。构网型换流器储能系统虽在提升系统强度方面具有灵活性和有效性，但其规划阶段的经济性与系统强度支撑能力协同优化仍缺乏研究。本文提出一种考虑系统强度约束的构网型储能优化规划方法，以实现期望的小信号稳定裕度。基于广义短路比框架，量化储能容量与位置对系统强度的影响，并构建含特征值约束的选址定容优化模型。考虑有无候选站点数量限制两种场景，设计基于二次支撑函数的迭代优化算法求解。在改进的IEEE 39节点和...
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控制技术具有重要应用价值。文中提出的基于广义短路比的储能选址定容优化方法，可直接应用于阳光电源储能系统规划方案设计，通过量化储能容量与位置对系统强度的贡献，优化PowerTitan在弱电网场景下的配置策略。特征值约束的...
一种用于风力发电机组构网控制的新型优化参数整定算法以抑制功率振荡
A Novel Optimized Parameter Tuning Algorithm for Wind Turbine Grid-Forming Control to Mitigate Power Oscillations
Duc-Tung Trinh · Yuan-Kang Wu · Manh-Hai Pham · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
随着同步发电机向可再生能源的转型加速，构网型风电机组在维持电力系统稳定性方面的作用日益突出。然而，若未充分考虑内外环控制间的交互影响，可能引发功率振荡。本文基于线性化状态空间模型，对控制参数在构网型风电系统中引发功率振荡的影响进行系统性灵敏度分析，并结合小信号模型提出一种优化控制算法，综合考虑特征值阻尼比与控制带宽等约束，实现内外环参数的自动整定。通过WSCC 9节点和新英格兰39节点系统的仿真验证，所提方法能有效抑制风电机组输出功率振荡，进而降低同步机侧的功率波动。
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。文中提出的基于状态空间模型的参数优化方法，可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的GFM控制系统，有助于提升系统稳定性。特别是在大规模新能源并网场景下，该算法可优化PowerTitan储能系统的内外环控制参数配置，有效抑制功率振荡。这一方法也可...
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