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复合直流功率同步的跟网型变流器控制方法
A Grid-Following Converter Control Method with Composite DC Power Synchronization
秦世耀 · 马瑞珣 · 李少林 · 张学广 · 中国电机工程学报 · 2025年8月 · Vol.45
基于锁相环的跟网型变流器在弱电网条件下易出现振荡失稳，而构网型变流器在此类工况下表现出良好稳定性。本文借鉴构网型控制中的直流惯性同步策略，提出一种复合直流功率同步的跟网型控制方法。通过在传统跟网型控制结构中引入直流侧功率稳态偏差至直流电压环，实现直流功率同步机制的融合，并给出改进后控制参数的设计条件。理论分析表明，该方法可有效提升变流器在弱电网下的稳定性，抑制由锁相环带宽引起的次同步振荡。实验结果验证了所提控制策略的有效性。
解读: 该复合直流功率同步控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网并网场景具有重要应用价值。通过在传统跟网型控制中融合直流功率同步机制，可有效抑制锁相环引起的次同步振荡，提升弱电网稳定性。该方法兼具跟网型控制的简单性和构网型控制的鲁棒性，特别适用于高比例新能源接入的弱电网地区（如西北...
构网型变流器宽短路比范围适应性分析与提升
Grid-Forming Converters Adaptability Analysis and Enhancement under Wide Short-Circuit Ratio Range
刘龙胡彬王垚鑫廖玉茗黄旭东年珩 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
随着新能源渗透率提高，电网复杂性增加，构网型变流器面临宽范围短路比的并网环境。本文建立了包含功率控制、坐标变换及电压-电流环耦合的阻抗模型，通过降阶模型揭示其在强电网下失稳机理。提出混合虚拟阻抗方法，有效提升变流器在全频段内的并网稳定性及对复杂电网的适应能力。实验结果验证了阻抗分析的准确性与所提策略的有效性。
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并网稳定性具有重要指导意义。混合虚拟阻抗方法可直接应用于公司GFM储能产品的控制策略优化，提升PowerTitan等大型储能系统在弱电网条件下的适应性。研究成果对完善阳光电源构网型产品在高渗透率新能源场景下的性能具有积极作用，尤其有助于提升ST2...
构网型与跟网型变流器混联并网系统配比关键影响因素分析
Proportion Key Influencing Factors Analysis of Grid-Forming and Grid-Following Converters in Hybrid Grid-Connected Systems
张斌张学广徐殿国 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49
跟网型变流器在弱电网下易引发次同步振荡失稳，构网型变流器可提升混联系统在次同步频段的小干扰稳定性。本文建立混联系统状态空间模型，研究构网型与跟网型变流器控制参数及电压环结构对系统稳定性的影响，分析构网型变流器配比下限的关键因素，确定不同影响因素下的稳定边界，并结合频域阻抗法揭示其作用机理，最后通过RT-LAB半实物实验验证理论分析的准确性。
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。研究成果可直接应用于ST系列储能变流器的GFM控制优化，特别是在弱电网条件下的稳定性提升。对SG系列光伏逆变器的GFL控制参数优化也有重要参考价值。通过合理配置GFM/GFL比例，可提升PowerTitan等大型储能系统在弱电网下的并网性能，减少次...
风电场接入弱电网控制耦合振荡分析及解耦抑制策略
Analysis and Decoupling Suppression Strategy of Control Coupling Oscillation for Wind Farms Connected to Weak Power Grids
孙素娟 · 侯凯 · 孙立鑫 · 过亮 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年7月 · Vol.49
随着大型风电基地在弱电网条件下的短路比持续降低，跟网型风电系统因控制耦合引发的次同步振荡风险加剧。本文基于直驱风电场接入弱交流电网的传递函数模型，揭示了控制环节带宽重叠导致滞后相角叠加的振荡机理；提出基于电源近端电压虚拟采样的解耦控制策略，通过阻断锁相环与电压前馈中的振荡传播路径，有效抑制相角叠加，从根本上解决耦合振荡问题。该方法不依赖系统电感精度，适应极低短路比与多频振荡，兼顾动态性能与抑制效果，且易于工程实现，控制器在环测试验证了其有效性。
解读: 该研究对阳光电源的GFL型产品在弱电网并网应用具有重要参考价值。基于虚拟采样的解耦控制策略可优化SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的弱电网适应性,尤其适用于短路比极低的偏远地区并网场景。该方法不依赖系统参数,实现简单,可集成到现有控制平台,有助于提升产品在复杂电网条件下的稳定性。建议在新一代产品...
基于次同步模态能量的光伏并网系统次同步振荡诱因判别方法研究
Research on Sub-synchronous Oscillation Cause Identification Method for Grid-connected Photovoltaic Systems Based on Sub-synchronous Modal Energy
吴熙 · 周金宇 · 陈曦 · 廖凯 · 中国电机工程学报 · 2025年7月 · Vol.45
随着光伏装机容量持续增长，光伏电站引发的次同步振荡（SSO）问题日益突出，严重威胁电力系统安全稳定。实际运行表明，SSO诱因多样，应对策略各异，准确识别诱因至关重要。本文提出一种基于次同步模态能量（SSME）的振荡诱因判别方法。基于广义哈密顿模型建立系统各子模块的SSME平衡方程，给出考虑锁相环（PLL）影响的SSME计算方法，并构建SSME-based判据以识别主导振荡子模块及PLL参与程度。通过构造四类SSO场景验证方法有效性，并与阻抗分析法对比，结果表明所提方法具有更强的物理可解释性与判别...
解读: 该次同步振荡诱因判别方法对阳光电源SG系列光伏逆变器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。基于次同步模态能量的分析方法可直接集成到iSolarCloud云平台的智能诊断模块，实现对大型光伏电站次同步振荡的在线监测与诱因识别。研究中考虑锁相环影响的SSME计算方法，可优化SG逆变器的PLL参...
基于直流惯性同步的混合跟网型控制策略
Hybrid Grid-Following Control Strategy With DC Inertia Synchronization
Ruixun Ma · Xueguang Zhang · Dianguo Xu · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
针对弱电网下跟网型（GFL）变换器存在的次同步振荡问题，本文提出了一种结合GFL与构网型（GFM）控制特征的混合控制策略。通过引入直流惯性同步机制，有效改善了传统锁相环（PLL）在弱电网环境下的不稳定性，提升了变换器的并网鲁棒性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有极高的应用价值。随着全球电网弱化趋势加剧，传统基于PLL的GFL控制在弱电网下易引发振荡，影响发电效率与设备安全。该混合控制策略通过引入直流惯性，能够显著提升阳光电源产品在复杂电网环境下的适应性，特别...
基于多能量分支重构的双馈风电机组主动阻尼控制策略
DFIG Active Damping Control Strategy Based on Remodeling of Multiple Energy Branches
Jing Ma · Yaqi Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
针对双馈感应发电机（DFIG）经串补线路并网引发的次同步振荡问题，本文提出了一种基于DFIG多能量分支重构的主动阻尼控制策略。通过分析振荡分量的流动路径，对DFIG内部能量分支进行划分，并利用势能与耗散能量分析，实现对振荡的主动抑制。
解读: 该研究针对风电并网中的次同步振荡问题，提出的主动阻尼控制策略对阳光电源的风电变流器产品线具有重要参考价值。随着风电渗透率提升，弱电网环境下的稳定性挑战日益严峻，该策略可优化变流器控制算法，提升设备在复杂电网环境下的抗扰动能力。建议研发团队将此能量分支重构方法应用于风电变流器控制器的升级，增强系统阻尼...
基于能量耗散强度分析的双馈风电机组次同步振荡稳定性评估
Stability Assessment of DFIG Subsynchronous Oscillation Based on Energy Dissipation Intensity Analysis
Jing Ma · Yaqi Shen · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年8月
针对双馈感应发电机（DFIG）经串补电路并网引发的次同步振荡问题，本文提出了一种基于能量耗散强度的稳定性评估方法。通过定义DFIG在振荡周期内产生的瞬态能量，量化系统阻尼特性，从而有效评估并网系统的稳定性。
解读: 该研究对于阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电渗透率提升，弱电网下的次同步振荡已成为行业痛点。阳光电源在风电变流器设计中，可借鉴该能量耗散分析法，优化控制算法以增强系统阻尼。此外，该稳定性评估模型可集成至iSolarCloud平台，为电站运维提供振荡风险预警。同时，该研究中关于振荡抑制的...
基于能量网络模型的多变换器系统阻尼贡献评估分析方法
Analytical Damping Contribution Assessment Method of Multiconverters System Based on Energy Network Model
Letian Wang · Jing Ma · Peng Cheng · Hongfei Shao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年11月
多变换器并网系统易引发次同步振荡（SSO）。本文提出了一种解析阻尼贡献评估方法，能够明确揭示系统中各变换器对系统稳定性的正负影响及程度。该方法基于能量网络模型，为复杂电力电子系统的稳定性分析提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统在复杂弱电网环境下的稳定性设计具有重要指导意义。随着电网中电力电子设备占比提升，SSO问题日益突出，该评估方法可集成至iSolarCloud智能运维平台或研发仿真工具中，用于量化各台设备对电网阻尼的贡献，从而优化控制...
一种用于虚拟同步机控制稳定性增强的混合功率同步方案
A Hybrid Power Synchronization Scheme for Stability Enhancement of Virtual Synchronous Generator Control
Yang Shao · Yi Xiao · Yongheng Yang · Lunbo Deng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
针对串联补偿输电系统中虚拟同步机（VSG）控制引发的次同步振荡（SSO）问题，本文分析了其产生机理，即电容性串补线路与感性VSG之间的阻抗谐振。为解决该问题，提出了一种混合功率同步方案，旨在提升VSG在弱电网及复杂输电环境下的并网稳定性。
解读: 随着阳光电源PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器在大型地面电站和弱电网环境下的广泛应用，构网型（GFM）技术已成为核心竞争力。本文提出的混合功率同步方案直接针对VSG在串补电网下的次同步振荡问题，对阳光电源提升储能PCS及大型光伏逆变器的电网适应性具有重要参考价值。建议研发团队将该同步控制...
用于次同步振荡监测的自适应重置扩展卡尔曼滤波方法
Adaptive-Reset Extended Kalman Filter Method for Subsynchronous Oscillation Monitoring
Xi Chen · Xi Wu · Qingfeng Li · Jinyu Zhou 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
随着可再生能源发电占比提升，电力系统次同步振荡（SSO）问题日益严峻。由于SSO的频率和幅值具有时变特性，监测难度极大。本文提出了一种自适应重置扩展卡尔曼滤波（AREKF）方法，旨在实现对SSO的高精度实时监测，为后续控制策略的制定与振荡抑制提供有效支撑。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan储能系统在弱电网环境下的稳定性至关重要。随着高比例新能源接入，电网阻抗波动易引发次同步振荡，影响设备安全。该AREKF算法可集成至iSolarCloud智能运维平台或逆变器控制固件中，实现对振荡的实时感知与预警。建议研发团队将其应用于构...
基于无模型自适应控制的PMSG风电场经VSC-HVDC并网次同步振荡抑制
Model-Free Adaptive Control for Mitigation of SSO in PMSG-Based Wind Farms With VSC-HVDC
Xi Wu · Han Yang · Chaohang Zheng · Zixiao Zou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
针对PMSG风电场经VSC-HVDC并网时，因运行工况变化导致次同步振荡（SSO）频率时变的问题，现有固定参数控制策略抑制能力有限。本文提出一种无模型自适应控制方法，无需精确数学模型即可实现SSO的有效抑制，增强了系统在复杂工况下的稳定性。
解读: 该研究对于阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电场经HVDC远距离输电成为趋势，弱电网下的振荡问题日益突出。阳光电源的风电变流器产品可借鉴此无模型自适应控制策略，提升在复杂电网环境下的动态响应能力和抗干扰能力。此外，该算法思想也可迁移至阳光电源的构网型（GFM）储能变流器（PCS）中，以...
基于阻抗的三相并联变换器电网同步稳定性分析
Impedance-Based Analysis of Grid-Synchronization Stability for Three-Phase Paralleled Converters
Bo Wen · Dong Dong · Dushan Boroyevich · Rolando Burgos 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
随着三相电压源变换器（VSC）在可再生能源系统中的广泛应用，电网同步稳定性及次同步振荡问题日益突出。本文利用小信号模型及阻抗分析法，深入研究了多台VSC并联运行时的同步稳定性，为解决复杂电网环境下的振荡问题提供了理论支撑。
解读: 该研究对于阳光电源的核心业务至关重要。随着光伏电站和储能电站装机规模的扩大，多机并联带来的弱电网稳定性及振荡问题是组串式逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan系列）在复杂电网环境下稳定运行的关键挑战。基于阻抗的稳定性分析方法可直接应用于阳光电源的控制算法优化，提升产品在弱电网下的适...
构网型控制下电池储能系统的次同步阻尼
Subsynchronous Damping by Battery Storage System in Grid-Forming Control
Ziqi Zhou · Sante Pugliese · Marius Langwasser · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
风电场因网侧变流器与弱电网阻抗交互易产生次同步振荡（SSO）。本文探讨了利用电池储能系统（BESS）通过构网型（GFM）控制技术来抑制SSO，并兼顾电网辅助服务功能。研究分析了BESS在公共连接点（PCC）或直流侧接入对系统稳定性的影响。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan及PowerStack系列储能系统的核心技术演进。随着新能源渗透率提升，弱电网下的次同步振荡问题日益突出，阳光电源的构网型（GFM）储能变流器（PCS）可通过主动阻尼控制策略，有效提升系统在弱电网环境下的稳定性。建议研发团队将该阻尼算法集成至iSolarCl...
考虑直流母线动态的级联构网型变换器次同步振荡分析与阻尼
Analysis and Damping of Subsynchronous Oscillations for Cascaded Grid-Forming Converters Considering DC-Link Dynamics
Lingchao Kong · Haiguo Tang · Chao Wu · Jian Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
构网型（GFM）变换器因其电压支撑能力在可再生能源领域备受关注。现有研究多假设直流母线电压恒定，这在考虑直流侧动态时可能导致稳定性问题。本文分析了考虑直流母线动态的GFM变换器小信号稳定性，并提出了相应的阻尼控制策略以抑制次同步振荡。
解读: 该研究直接关联阳光电源的构网型技术布局。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器在弱电网场景下的应用增加，直流侧动态对系统稳定性的影响日益显著。本文提出的阻尼控制策略可优化阳光电源GFM算法，提升系统在复杂电网环境下的抗干扰能力，特别是在大规模储能电站及光储一体化项目中，能有效预防次同...
双馈并网风力发电机在电压型次同步振荡下的功率稳定策略
Power Stabilization Strategy for Grid-Connected Doubly-Fed Wind Turbines Under Voltage-Type Sub-Synchronous Oscillation
Dongyang Sun · Jun Cao · Zijie Qian · Lu Gao · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年1月
随着可再生能源渗透率的提高，并网系统中次同步振荡（SSO）的风险上升，其成因也日益复杂。当发生次同步振荡时，迫切需要一种有效的抑制策略来维持风电场中双馈感应发电机（DFIG）的输出功率稳定。本文首先研究了英国霍恩西海上风电场的次同步振荡案例，分析了电压振荡对输出功率波动的影响，并指出在电压型次同步振荡下仅抑制电流振荡的局限性。为了在次同步振荡特性变化的情况下提高双馈感应发电机输出功率的稳定性，提出了一种将直接功率控制与增强型线性自抗扰控制（ELADRC）相结合的抑制策略。最后，利用仿真模型和实验...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对双馈风电机组次同步振荡（SSO）抑制的研究具有重要的技术借鉴价值。随着新能源渗透率持续攀升，电网稳定性问题日益凸显，这不仅是风电领域面临的挑战，也是光伏、储能系统并网运行中的共性难题。 论文提出的基于直接功率控制与增强线性自抗扰控制（ELADRC）的功率稳定策略...
复数耗散能量流法在次/超同步振荡源定位中的扩展
Extension of the Complex Dissipating Energy Flow Method for Sub/Super-Synchronous Oscillation Source Location
Pablo Gill Estevez · Slava Maslennikov · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月
复数耗散能量流（CDEF）方法在同步发电机相关低频振荡的强迫振荡源定位中具有坚实的理论基础和良好表现，并已在新英格兰独立系统运营商中基于相量测量单元（PMU）数据成功应用。然而，传统PMU在基于逆变器资源引发的次同步振荡（SSO）频段内测量精度受限。本文提出一种适用于SSO源定位的CDEF扩展方法（SSO-CDEF），该方法基于逐点波形（POW）测量，显式考虑次同步与超同步振荡分量的贡献。通过含跟网型与构网型逆变器的IEEE 14节点系统及电磁暂态仿真生成的合成POW数据，验证了所提方法的有效性...
解读: 该SSO-CDEF次/超同步振荡源定位技术对阳光电源储能与光伏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，该方法可精准定位构网型GFM与跟网型GFL控制模式下的振荡源，解决传统PMU在次同步频段测量精度不足的问题。建议将POW逐点波形测量技术集成到iSolarCloud智能运维...
一种提高能量传输效率的虚拟同步发电机虚拟串联补偿控制
A Virtual Series Compensation Control of Virtual Synchronous Generator for Improving Energy Transmission Efficiency
Gaoxiang Li · Yang Shao · Xiao Liu · Jining Chen · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
目前，串联补偿电容是提升交流能量传输效率的常用方法。然而，虚拟同步发电机（VSG）的串补并网系统易引发阻抗谐振，导致次同步振荡（SSO）。本文首先通过阻抗法揭示该SSO的特性与机理。随着串补度增加，传输效率提高，但SSO风险加剧。为此，通过分析串联补偿电容的工作机制，提出一种VSG的虚拟串联补偿控制策略，并研究了逆变器在该控制下的运行边界。相比传统串补电容方法，所提控制无需额外硬件，且具有更优的稳定性。仿真与实验验证了该控制策略及理论分析的正确性。
解读: 该虚拟串联补偿控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和构网型控制产品具有重要应用价值。当前阳光电源PowerTitan储能系统广泛采用VSG控制实现电网支撑，但在弱电网或长距离传输场景下面临传输效率与次同步振荡的矛盾。该研究提出的虚拟串补策略通过软件算法替代物理电容，可直接集成到ST系列变流器的GFM...
序分解型构网逆变器的小信号同步稳定性
Small-Signal Synchronization Stability of Sequence-Decomposed Grid-Forming IBRs
Qian Liu · Yanchang Liang · Zuan Zhang · Miao Wang 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年12月
为便于继电保护操作并缓解电压不平衡状况，近期规范要求基于并网电压源型逆变器的电源（GFM IBRs）采用负序控制。为满足这一要求，必须在控制系统中集成序分解模块（SDMs）以检测和提取序分量。然而，SDMs的引入会在dq坐标系中引发交叉耦合效应，可能使GFM IBRs易受次同步振荡（SSOs）影响，而此前这方面尚未得到深入研究。本研究弥补了这一空白，首先利用含SDMs的GFM IBRs的单输入单输出小信号模型探究稳定性问题。为降低SSO不稳定风险，基于基本混合同步控制原理，提出了一种阻尼增强控制...
解读: 从阳光电源构网型逆变器产品线的技术演进视角来看，这项关于序分量解耦控制的同步稳定性研究具有重要的工程应用价值。当前电网规范要求构网型逆变器具备负序控制能力，以应对不平衡电压工况并保障继电保护装置的正确动作，这与阳光电源在复杂电网环境下的产品适应性需求高度契合。 该论文揭示的核心问题——序分量解耦模...
基于DFIG的风电场与SVG相互作用引发的次同步振荡分析
Analysis of Subsynchronous Oscillations Caused by Interactions of DFIG-Based Farms and SVGs
Kejiang Li · Wuhui Chen · Wei Qin · Canbing Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月
风电场公共连接点处安装的静止无功发生器（SVG）会显著影响含并网风电场电力系统的次同步振荡（SSO）特性。例如，2017年中国新疆地区由双馈感应发电机（DFIG）风电场、定无功功率模式（CRPM）SVG与弱电网相互作用引发了多起SSO事件。本文揭示了DFIG风电场、不同控制模式SVG与弱电网间相互作用引发SSO的机理，发现低电流控制器带宽的CRPM-SVG可抑制SSO，而定电压模式（CVM）和定功率因数模式（CPFM）SVG则恶化系统SSO特性。通过推导超同步与次同步分量幅值比方程，解释了事件中...
解读: 该研究对阳光电源储能和光伏产品的弱电网并网稳定性具有重要参考价值。研究发现的SVG控制模式对SSO的影响机理，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的控制策略优化。特别是在大规模新能源电站中，通过低带宽CRPM控制模式抑制SSO的方法，可提升PowerTitan储能系统在弱电网条件下的并...
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