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基于所提双迭代等面积准则的并网并联变换器系统非线性建模与稳定性分析
Nonlinear Modeling and Stability Analysis of Grid-Tied Paralleled-Converters Systems Based on the Proposed Dual-Iterative Equal Area Criterion
Xilin Li · Zhen Tian · Xiaoming Zha · Pengfei Sun 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
随着分布式可再生能源的快速发展，电力变换器系统的稳定性受到广泛关注。本文针对多变换器并联系统，研究了其非线性动力学特性及稳定性机制，提出了双迭代等面积准则，旨在解决弱电网环境下多机并联系统的暂态稳定性分析难题。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心并网技术。随着光伏电站和储能系统（如PowerTitan、PowerStack）在弱电网区域的渗透率提升，多机并联带来的谐振与暂态失稳风险增加。本文提出的非线性建模与稳定性分析方法，可优化阳光电源组串式逆变器及储能变流器（PCS）的控制算法，特别是在构网型（GFM）技术...
跟网型与构网型变流器并存电力系统的混合频域建模与稳定性分析
Hybrid Frequency-domain Modeling and Stability Analysis for Power Systems with Grid-following and Grid-forming Converters
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...
基于谐波传递函数的非对称交流电网下三相VSC阻抗建模与稳定性分析
Harmonic Transfer-Function-Based Impedance Modeling of a Three-Phase VSC for Asymmetric AC Grid Stability Analysis
Chen Zhang · Marta Molinas · Atle Rygg · Jing Lyu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文针对非对称交流电网下电压源变换器（VSC）的阻抗建模与稳定性问题展开研究。由于负序分量的存在，传统的dq域阻抗建模方法不再适用。文章提出了一种基于谐波传递函数的建模方法，旨在解决非对称电网条件下系统线性化带来的复杂性，为提升电力电子系统的并网稳定性提供理论支撑。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器及储能变流器（PCS）。随着全球电网环境日益复杂，非对称故障及弱电网工况下的并网稳定性成为产品竞争力的关键。该建模方法可优化阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统的控制算法，提升在复杂电网环境下的阻抗匹配能力与谐波抑制性能，有效预防因电...
直流舰船微电网综述——第二部分：控制架构、稳定性分析与保护方案
A Review of DC Shipboard Microgrids—Part II: Control Architectures, Stability Analysis, and Protection Schemes
Luona Xu · Josep Guerrero · Abderezak Lashab · Baoze Wei 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文综述了直流舰船微电网（dc-SMG）的协调控制策略、稳定性分析及故障管理。针对舰船特有的负载特性，重点讨论了柴油发电机与储能系统的协调控制，旨在填补该领域控制方案的系统性总结空白。
解读: 该文章探讨的直流微电网控制与稳定性分析，与阳光电源的PowerTitan、PowerStack等储能系统在微网应用中的核心逻辑高度契合。舰船微电网对系统响应速度、多源协调及故障保护要求极高，这为阳光电源的构网型（GFM）技术提供了潜在的特种应用场景。建议研发团队关注文章中关于储能系统在直流母线下的协...
基于开环增益扰动界的风电场最优功率振荡阻尼器布置以增强稳定裕度
Optimal Power Oscillation Damper Placement in Wind Farm to Enhance Stability Margin Based on Open-Loop Gain Perturbation Bound
Jianqiao Ye · Shenghu Li · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
风力发电机组，如双馈感应发电机（DFIG），惯性较小，因而会降低电力系统稳定性并加剧低频振荡（LFO）。此前由同步发电机抑制的低频振荡，如今可由双馈感应发电机处的电力系统稳定器（POD）来抑制。现有的电力系统稳定器研究是针对风电场整体的，忽略了双馈感应发电机之间的差异，并且在所有双馈感应发电机处都安装电力系统稳定器可能并无必要。本文研究了风电场中电力系统稳定器的优化配置问题，以提高电力系统的稳定裕度并抑制低频振荡，具有以下创新点：1）新推导了多台双馈感应发电机风电场和电力系统稳定器的反馈回路，以...
解读: 该研究的POD优化布置方法对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。具体而言：1) 可应用于ST系列储能变流器的VSG控制策略优化，提升其在弱电网条件下的稳定性能；2) 对风电变流器的低频振荡抑制控制提供新思路，可集成到现有控制算法中增强系统动态特性；3) 开环增益扰动界分析方法可用于评估产品在...
一种用于含逆变型电源的相量域短路分析的鲁棒求解器
A Robust Solver for Phasor-Domain Short-Circuit Analysis With Inverter-Based Resources
Aboutaleb Haddadi · Xinquan Chen · Evangelos Farantatos · Ilhan Kocar · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年5月
将逆变型电源（IBR）模型引入相量域短路计算求解器会带来数值稳定性挑战。为此，本文提出一种采用牛顿-拉夫逊迭代法的求解器，以提升数值稳定性。该求解器可集成工业标准故障分析程序中的最新IBR短路模型，包括电压控制电流源查表模型及厂商特定的黑箱与白箱方程模型。文中从数学上证明了所提求解器的优越稳定性，并给出了收敛条件，同时开发了在故障分析程序中的实现算法，旨在提升行业在短路研究中对IBR的精确建模能力，保障未来高比例IBR系统中保护的可靠性。
解读: 该鲁棒短路分析求解器对阳光电源逆变器产品的保护配置具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器，该求解器可精确建模IBR短路特性（区别于传统同步机），通过牛顿-拉夫逊迭代法提升含高比例逆变器电网的故障计算稳定性。可直接应用于PowerTitan大型储能系统的保护定值校核，解决构网型G...
构网型虚拟同步发电机接入电网中振荡传递的机理分析
Mechanism Analysis for Oscillation Transferring in Grid-Forming Virtual Synchronous Generator Connected to Power Network
Chang Li · Yaqian Yang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月
本文提出了一种用于电网形成型虚拟同步发电机稳定性评估的新型建模框架。具体而言，结合频率和电压幅值阐明了自稳定性和诱发稳定性的机制。推导了频率自环、电压自环、频率诱发环和电压诱发环的模型，以全面识别振荡机制是由自稳定环引起的，还是由振荡传递引起的。通过数学推导并结合物理意义的逻辑判断，发现频率与有功功率具有相同的闭环传递函数。最后，通过实验验证了分析结果。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文针对构网型虚拟同步发电机（Grid-Forming VSG）的振荡传递机制研究具有重要的工程应用价值。随着我司在光伏逆变器和储能系统领域不断推进构网型技术路线，该研究提出的自稳定性和诱发稳定性建模框架，能够为产品的稳定性设计提供更精准的理论指导。 该论文的核心价值...
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，...
复合相变材料中长期储能稳定性影响机制分析
Influence mechanism analysis of long-term energy storage stability in composite phase change materials
Shuangshuang Zhang · Wenhua Han · Dong Zhang · Huangxia Shi 等6人 · Solar Energy · 预计 2026年5月 · Vol.309
本文研究复合相变材料（PCM）在长期热循环下的储能稳定性退化机制，通过微观结构表征、热性能测试与多物理场耦合仿真，揭示相分离、过冷及导热增强剂团聚对储/释能效率的影响规律。
解读: 该研究对阳光电源PowerTitan和PowerStack等液冷储能系统的热管理设计具直接参考价值。复合PCM可作为电池舱被动温控介质，提升宽温域运行一致性与循环寿命。建议在下一代ST系列PCS集成热-电协同控制策略，并联合开发PCM模块化封装方案，强化用户侧储能系统在高温/高湿环境下的长期可靠性。...
配备正交优先限流器的虚拟同步机暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of Virtual Synchronous Generator Equipped With Quadrature-Prioritized Current Limiter
Si Phu Me · Mohammad Hasan Ravanji · Bruno Leonardi · Deepak Ramasubramanian 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
本文研究了配备正交优先限流器（q-prioritized CL）的虚拟同步机（VSG）在过流保护激活时的暂态稳定性。研究表明，除了主控制器正反馈引起的失稳外，限流器的介入会改变VSG的运行特性，可能导致系统在故障期间出现新的失稳风险。
解读: 随着阳光电源构网型（Grid-Forming）储能系统（如PowerTitan系列）在全球电网中的渗透率提升，VSG控制策略的稳定性至关重要。本文提出的正交优先限流策略及暂态稳定性分析，直接关系到阳光电源储能变流器（PCS）在弱电网或故障穿越工况下的安全运行。建议研发团队在PCS控制算法中引入该稳定...
解耦双同步参考坐标系锁相环稳定性新视角
New Perspectives on Stability of Decoupled Double Synchronous Reference Frame PLL
Pankaj D. Achlerkar · Bijaya Ketan Panigrahi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年1月
本文探讨了不平衡电网下能量转换系统的同步稳定性问题。研究揭示了同步参考坐标系锁相环（SRF-PLL）中存在的一种固有不稳定性现象，并指出通过改进小信号模型及应用Floquet稳定性理论进行分析的必要性，为提升复杂电网环境下的并网控制性能提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式和集中式光伏逆变器、以及PowerTitan系列储能变流器（PCS）在弱电网或复杂电网环境下的并网稳定性。锁相环（PLL）是逆变器并网控制的核心，针对不平衡电网的稳定性优化，有助于提升产品在极端工况下的鲁棒性，防止谐振或脱网风险。建议研发团队将Floquet稳定性分析方...
基于单台逆变器端子特性的主从共享方案三相并联逆变器输出阻抗建模与稳定性预测
Output Impedance Modeling and Stability Prediction of Three-Phase Paralleled Inverters With Master–Slave Sharing Scheme Based on Terminal Characteristics of Individual Inverters
Zeng Liu · Jinjun Liu · Xueyu Hou · Qingyun Dou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年1月
本文针对采用主从共享控制方案的三相并联逆变器系统，提出了一种输出阻抗建模方法及稳定性预测策略。该方法基于单台逆变器的端子特性，能够有效分析并联系统的输出阻抗，从而实现对整个系统并网稳定性的准确预测，为分布式交流电源系统的设计提供理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及大型集中式逆变器在多机并联场景下的稳定性设计具有重要指导意义。随着电网环境日益复杂，逆变器并联后的阻抗交互可能引发谐振或失稳。该建模方法可直接应用于阳光电源iSolarCloud平台的系统仿真与优化，特别是在大型地面光伏电站及微电网项目中，通过精确预测并联系统的稳定...
面向设计的同步参考系锁相环大信号稳定性分析
Design-Oriented Large-Signal Stability Analysis of Synchronous Reference Frame Phase-Locked Loop
Miguel Carreño · Jie Song · Oriol Gomis-Bellmunt · Robert Griñó · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年9月
同步参考系锁相环是跟网型电压源换流器的核心组成部分。已有研究表明，该环路引入的微分方程具有类似同步机的摇摆方程特性。本文针对单台换流器接入无穷大电网系统的场景，开展大信号稳定性分析，得到了参数平面上区分欠阻尼与充分阻尼区域的稳定边界。同时，为完整性，文中也给出了小信号稳定性分析的边界结果。所有结论均通过电磁暂态（EMT）模型的时域仿真得到验证。
解读: 该SRF-PLL大信号稳定性分析技术对阳光电源跟网型产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GFL控制模式，研究提出的参数平面稳定边界设计方法可直接用于优化锁相环参数整定，避免弱电网下的振荡失稳。类似同步机摇摆方程的分析框架为PowerTitan大型储能系统在电网扰动时的暂...
间接能量传输变换器边界与混合控制器的稳定性分析
Stability Analysis of Boundary and Hybrid Controllers for Indirect Energy Transfer Converters
Or Kirshenboim · Mor Mordechai Peretz · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文针对Boost变换器等间接能量传输拓扑，探讨了面向瞬态响应的控制器设计。由于此类控制律的解析定义复杂，大信号稳定性验证较为困难。文章重点分析了这些控制策略在实现最小时间响应或最小输出电压偏差时的稳定性边界，为电力电子变换器的高性能控制提供了理论支撑。
解读: 该研究关注Boost及间接能量传输拓扑的瞬态控制与稳定性，与阳光电源的核心业务高度契合。在PowerTitan及PowerStack储能系统中，DC-DC变换器是实现电池与直流母线能量交互的关键，其瞬态响应速度直接影响电网调频及负荷响应性能。文章提出的边界控制与混合控制分析方法，可用于优化阳光电源储...
基于最优分解的并网互联变流器系统谐波稳定性分析
Optimal Decomposition Based Harmonic Stability Analysis of Grid-Connected Interlinking Converter Systems Considering the Coupling Interaction
Haitao Zhang · Yao Qin · Qianwen Zhang · Fengting Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
作为典型的交直流混合拓扑，并网互联变流器系统受交流侧与直流侧耦合作用影响，其稳定性分析常采用交直流导纳模型。然而，交流-直流耦合项中可能出现右半平面极点，导致传统方法在特定条件下失效。为此，本文提出确保耦合项不含右半平面极点的充要条件，并在此基础上构建基于最优分解的谐波稳定性分析方法，提供两种可避免子环路增益中出现右半平面极点的分解方式，从而实现对系统谐波稳定性的更普适且可靠评估。进一步探讨了耦合交互引发振荡的机理，并通过Matlab/Simulink三个算例验证所提方法的有效性。结果表明，当交...
解读: 该交直流耦合谐波稳定性分析方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究揭示的耦合动态可使等效电阻从-2.6降至-20.4的失稳机理，为储能系统交直流侧协同控制设计提供理论依据。所提最优分解方法可应用于：1）ST系列PCS的交直流导纳建模与稳定性预判，避免弱...
弱电网接入下跟网型变流器的动态交互与稳定性分析
Dynamic Interaction and Stability Analysis of Grid-following Converter Integrated into Weak Grid
Shuang LiHaijiao WangYuehui HuangGuoqing HeChun LiuWeisheng Wang · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年4月 · Vol.45
可再生能源并网变流器在弱电网条件下存在失稳风险。本文从控制系统角度出发，通过分析跟网型变流器与弱电网之间的动态交互，揭示系统小信号不稳定机理。提出基于多环路系统等效回路增益实虚部的新型稳定性评估指标，识别导致失稳的主导环路，并定量研究交流电网强度、稳态运行点及控制参数对系统稳定域的影响。最后通过阻抗分析、时域仿真和实验验证了所提方法的正确性与有效性。
解读: 该弱电网并网稳定性分析技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。文章提出的多环路等效回路增益评估方法可直接用于优化跟网型GFL控制策略，提升产品在高比例新能源渗透、电网阻抗较大场景下的并网稳定性。基于实虚部分析识别主导失稳环路的方法，可指导PowerTitan大型储能系统...
基于电容电压反馈有源阻尼的并网电流源逆变器稳定性分析与关键参数设计
Stability Analysis and Key Parameters Design for Grid-Connected Current-Source Inverter With Capacitor-Voltage Feedback Active Damping
Yiwen Geng · Xuanfeng Song · Xu Zhang · Ke Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文针对采用电容电压反馈（CVF）有源阻尼的三相并网电流源逆变器系统，分析了高通滤波器对系统动态的影响。同时，研究了数字控制系统中PWM及控制延迟对系统稳定性的影响，并提出了关键参数的设计方法，以优化系统在并网运行下的稳定性能。
解读: 该研究关注电流源逆变器（CSI）的并网稳定性，虽然阳光电源目前主流产品以电压源逆变器（VSI）为主，但其核心控制逻辑——即通过有源阻尼抑制谐振、优化数字控制延迟下的系统稳定性，对阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）的并网算法优化具有极高参考价值。特别是在弱电网环境下，...
并网型构网逆变器并联系统的稳定域估计与分散式暂态控制
Stability Region Estimation and Decentralized Transient Control for Parallel Grid-Tied Grid-Forming Inverters
Cong Luo · Yandong Chen · Shuhan Liao · Zhiwei Xie 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月
高比例可再生能源通过构网型逆变器（GFMI）接入电网。近年来，单台GFMI在严重电网故障下的暂态稳定性已被广泛研究，但并联GFMI系统的定量分析仍较少。为此，本文建立了考虑逆变器间动态交互的并联系统大信号等效模型，并构造包含动能、势能、阻尼耗散及交互能量的李雅普诺夫函数，实现精确的稳定域估计。分析表明，增加阻尼、减小惯性或降低某台GFMI参考功率会因交互功率增大而恶化系统整体稳定裕度，这与单机系统特性不同。为此提出一种自适应调节阻尼、惯性和参考功率的无通信分散式暂态控制策略，确保并联系统暂态稳定...
解读: 该并联构网逆变器稳定域估计与分散式暂态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。研究揭示的并联系统交互能量效应可指导多机并联场景下虚拟惯性和阻尼参数优化，避免单机优化策略在多机系统中失效。所提无通信分散式控制策略可直接应用于ST储能变流器的GFM控制算法...
基于虚拟导纳控制的构网型模块化多电平变换器的小信号稳定性分析与增强
Small-Signal Stability Analysis and Enhancement of Virtual Admittance Control Based Grid-Forming MMC
Lei Gao · Jing Lyu · Aolin Shi · Xiaoqiang Fu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
构网型模块化多电平变换器（GFM-MMC）在提升电力系统（尤其是弱电网）小信号稳定性方面展现出巨大潜力。虚拟导纳控制常用于GFM-MMC的限流，但该控制策略可能对系统小信号稳定性产生不利影响。本文针对此问题进行了深入分析，并提出了相应的稳定性增强策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源PowerTitan等大型储能系统及高压大功率变换技术。随着电网弱化，构网型（GFM）技术已成为储能PCS的核心竞争力。虚拟导纳控制是实现PCS限流与构网支撑的关键，但其带来的稳定性挑战是工程落地中的痛点。建议研发团队参考该文献的稳定性增强策略，优化PowerTitan系列在弱...
基于分相角分析的两级光伏并网系统建模与稳定性分析
Modeling and Stability Analysis of Two-stage Photovoltaic Grid-connected System Based on Phase-by-phase Angle Analysis
Ronglong Wang · Fan Xie · Bo Zhang · Dongyuan Qiu 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
级联DC-DC变换器与DC-AC逆变器系统（CDCACS）广泛应用于可再生能源并网系统，其稳定性是系统可靠运行的基础。现有阻抗或平均模型难以分析倍周期分岔等复杂非线性行为，而离散时间映射（DTM）模型虽可实现，但难以适用于不同开关频率的级联系统且建模复杂。此外，CDCACS状态方程时变且无传统平衡点，无法直接应用Lyapunov间接法分析稳定性。为此，本文提出基于分相角分析（PAA）的逆变器离散时间映射模型（ACDTM），将时变系统转化为时不变系统，显著降低建模复杂度，并能准确预测系统倍周期分岔...
解读: 该分相角离散时间映射建模方法对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的稳定性设计具有重要价值。针对两级拓扑（Boost+逆变器）系统，该方法可精确预测倍周期分岔等非线性失稳现象，突破传统阻抗分析局限。可直接应用于：1）SG250HX等大功率组串逆变器的DC-DC与逆变级联控制参数优化；2）Pow...
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