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跟网型和构网型新能源并网控制阻抗对比与振荡机理分析
Grid-Following and Grid-Forming Renewable Energy Grid-Connected Control Impedance Comparison and Oscillation Mechanism Analysis
雷雨李光辉王伟胜何国庆郭梓暄 · 中国电机工程学报 · 2025年1月 · Vol.45
“双碳”战略下，风电、光伏等电力电子接口新能源快速发展。跟网型（GFL）与构网型（GFM）控制的并网宽频振荡问题备受关注。现有研究基于阻抗模型与Nyquist判据分析二者振荡风险，但多回路耦合下不同频段阻抗特性差异来源尚不明确，同步环节作用机制及GFM抑制GFL振荡的机理仍需深入。本文对比GFL与GFM多频段阻抗特性，定量揭示同步环节影响及主导因素；建立三端口稳定性判据，阐明GFM抑制振荡的作用机理；并通过硬件在环实验验证理论分析的正确性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网控制策略优化具有重要价值。文章揭示的GFL与GFM多频段阻抗特性差异及同步环节作用机理，可直接应用于PowerTitan储能系统的构网型控制算法改进，提升弱电网适应性。三端口稳定性判据为光储混合系统中GFM抑制GFL振荡提供理论依据，指导阳...
基于暂态电动势控制的双馈风机鲁棒自同步控制策略
Robust Self-Synchronization Control Strategy for Doubly-Fed Wind Turbines Based on Transient EMF Control
黄达 · 柯德平 · 杨欢欢 · 徐光虎 等5人 · 电工技术学报 · 2025年2月 · Vol.40
针对自同步控制在双馈风机中应用受限的问题，提出一种基于暂态电动势控制的鲁棒自同步控制策略。通过转子侧变换器调控定子暂态电动势，有效计及机械与励磁动态，提升闭环稳定性。进一步提出鲁棒PI参数设计方法，增强系统对参数不确定性的适应能力。仿真验证了该策略可有效支撑电网，并显著提高不确定性环境下系统的稳定性。
解读: 该研究的暂态电动势控制思路对阳光电源的储能变流器和光伏逆变器产品线具有重要参考价值。其鲁棒自同步控制策略可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网控制性能,特别是在电网扰动工况下的稳定性。通过将该技术与阳光现有的GFM/VSG控制相结合,可进一步提升PowerTitan大型储能系统的电网支撑...
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...
同步发电机的电子实现：模型匹配、角度跟踪与能量整形技术
The Electronic Realization of Synchronous Machines: Model Matching, Angle Tracking, and Energy Shaping Techniques
Catalin Arghir · Florian Dorfler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文从非线性状态空间建模视角研究了构网型（GFM）与跟网型（GFL）控制策略。提出了一种电子同步发电机实现方案，通过直流母线测量值的积分生成调制矢量角度。该方法无需内环电流控制，实现了物理层面的精确模拟，为逆变器并网控制提供了新的理论框架。
解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型技术（GFM）领域的战略布局。随着电力系统高比例新能源接入，PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器对弱电网的支撑能力至关重要。本文提出的无内环电流控制的同步发电机实现方案，有助于优化阳光电源iSolarCloud平台下的并网控制算法，提升PowerStack等储...
基于扰动观测器的多功能构网型变流器控制
Multifunctional Grid-Forming Converter Control Based on a Disturbance Observer
Tuure Nurminen · Rayane Mourouvin · Marko Hinkkanen · Jarno Kukkola · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文提出了一种基于扰动观测器结构的变流器多功能控制方法。该方法集成了构网型、跟网型及电流控制模式，且无需独立的同步环路，因为同步功能已嵌入扰动观测器中。该技术为提升变流器在不同电网环境下的适应性提供了新思路。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan储能系统及组串式光伏逆变器具有重要意义。随着电网弱电网特性增强，构网型（GFM）技术是提升系统稳定性的核心。该方案通过扰动观测器实现无锁相环（PLL-less）控制，能显著提升逆变器在弱电网下的鲁棒性，并简化多模式切换逻辑。建议研发团队评估该观测器在PowerS...
一种保留显式同步动力学的电力电子变换器扩展阻抗模型
An Extended Impedance Model for Power Electronics Converters Retaining Explicit Synchronization Dynamics
Guang Hu · Yi Xiao · Huanhai Xin · Yongheng Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
随着高比例可再生能源接入，构网型与跟网型逆变器及同步发电机并存，导致电磁动力学与同步行为交互复杂，给稳定性分析带来挑战。本文提出了一种扩展阻抗模型，旨在准确描述电力电子变换器在宽频带范围内的动态交互特性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。随着PowerTitan系列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至关重要。该扩展阻抗模型能更精准地分析逆变器与电网的交互，有助于优化iSolarCloud平台的并网稳定性评估算法，提升PowerStack等储能产品在复杂电网环境...
通过同步机制分析电力变换器间的相互作用
Analysis of the Interaction Among Power Converters Through Their Synchronization Mechanism
Roberto Rosso · Markus Andresen · Soenke Engelken · Marco Liserre · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年12月
本文探讨了并网变换器同步机制在稳定性评估中的重要性，重点研究了多个邻近运行的变换器同步单元之间的相互作用。通过深入分析同步机制的耦合效应，揭示了多机并网系统在复杂电网环境下的稳定性机理，为提升电力电子系统的并网稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能系统在多机并联场景下的稳定性。随着光储电站规模扩大，逆变器间的同步交互（如锁相环耦合）是导致弱电网下振荡的关键。建议研发团队将此同步机制分析模型集成至iSolarCloud智能运维平台，用于电站并网前的稳定性仿真评估...
理解构网型与跟网型逆变器并网系统中的一种强迫振荡现象
Understanding a Type of Forced Oscillation in Grid-Forming and Grid-Following Inverter Connected Systems
Song Chen · Yang Wang · Zhen Tian · Xianyong Xiao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文研究了构网型（GFM）与跟网型（GFL）逆变器并网系统中的一种新型振荡现象。不同于以往关注的小信号稳定性研究，本文探讨了强迫振荡（FOs），即GFL逆变器作为激励源，诱发GFM逆变器产生振荡。研究重点分析了最大功率点跟踪（MPPT）产生的间谐波对系统稳定性的影响。
解读: 该研究对阳光电源的电力电子产品线具有极高的参考价值。随着PowerTitan等储能系统（GFM模式）与组串式光伏逆变器（GFL模式）在弱电网场景下的混合部署增加，多机交互引发的强迫振荡风险显著提升。建议研发团队在iSolarCloud智能运维平台中引入基于该理论的振荡监测算法，并在GFM控制策略中优...
基于交互功率量化的并联VSC系统暂态稳定性评估
Transient Stability Assessment for Paralleled-VSC Systems via Interactive Power Quantification
Qiannan Qu · Xin Xiang · Yunjie Gu · Wuhua Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
构网型（GFM）变换器在电力电子化电力系统中对电压和频率支撑具有巨大潜力。然而，其基于功率的电压调节受并联跟网型（GFL）变换器功率注入的影响显著。这种变换器间的复杂动态交互，使得并联系统的暂态稳定性分析变得困难。本文提出了一种交互功率量化方法，用于评估并联VSC系统的暂态稳定性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务。随着高比例电力电子系统占比提升，构网型（GFM）技术已成为PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏电站并网的关键技术。该文献提出的交互功率量化方法，有助于优化阳光电源iSolarCloud平台在复杂弱电网环境下的稳定性监测，并为PowerStack等储能变流器...
增强型跟网型(E-GFL)逆变器：适用于强电网和弱电网的统一控制框架
Enhanced Grid-Following (E-GFL) Inverter: A Unified Control Framework for Stiff and Weak Grids
Alireza Askarian · Jaesang Park · Srinivasa Salapaka · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种针对跟网型(GFL)逆变器的综合控制框架，旨在确保其在强电网和弱电网条件下的稳定运行。该框架利用dq坐标系下输电线动态的耦合代数结构，对系统进行建模并有效缓解了弱电网下的稳定性问题。
解读: 该研究直接契合阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在复杂电网环境下的并网需求。随着全球光伏渗透率提升，电网强度普遍下降，该统一控制框架有助于优化阳光电源逆变器的锁相环(PLL)及电流环设计，显著提升产品在弱电网下的阻抗匹配能力与抗扰动性能。建议研发团队将此框架集成至iSolarCloud智能运维平台下的...
一种用于跟网型和构网型逆变器的对称集成同步方法族
A Family of Symmetrical Integrated Synchronizations for Grid-Following and Grid-Forming Inverters
Yuying He · Wen Zou · Jingxin Hu · Li Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对跟网型（GFL）和构网型（GFM）逆变器在电网强度适应性上的互补特性，提出了一种对称集成的同步控制方法。该方法旨在融合锁相环（PLL）与功率同步控制的优势，以提升逆变器在弱电网下的适应能力及暂态稳定性，解决了现有同步技术在复杂电网环境下的局限性。
解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型（GFM）技术领域的战略布局。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站对弱电网支撑能力要求的提升，该对称集成同步方法可有效优化逆变器在GFL与GFM模式切换时的平滑性与稳定性。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智能运维平台下的控制策略升级，特别是在高...
一种考虑电流限制和功率约束的提升VSC暂态稳定性的混合控制方法
A Hybrid Control Method to Improve VSC Transient Stability With Considering Current Limit and Power Constraint
Xiaoling Xiong · Bochen Luo · Meng Huang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
针对具有限流控制的构网型（GFM）变流器在电网故障下易失稳的问题，本文提出了一种结合特定功率设计准则的GFM与跟网型（GFL）混合控制方法。通过合理的功率需求设计，该方法在确保电流限制的同时，有效提升了系统的暂态稳定性。
解读: 该研究直接针对高比例可再生能源接入下的电网稳定性挑战，对阳光电源的构网型（GFM）技术路线具有重要指导意义。在PowerTitan储能系统及大型组串式逆变器中，随着电网弱化，如何平衡限流保护与暂态稳定性是核心痛点。该混合控制策略可优化逆变器在故障期间的动态响应，提升系统在弱电网下的支撑能力，建议研发...
锁相环对构网型与跟网型互联变换器稳定性的影响
Influence of PLL on Stability of Interconnected Grid-Forming and Grid-Following Converters
Yang Wu · Heng Wu · Fangzhou Zhao · Zejie Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文分析了锁相环（PLL）对构网型与跟网型（GFL）变换器互联系统小信号稳定性的影响。研究发现，当GFL变换器所采用的PLL带宽较低时，系统极易出现不稳定现象。实验结果验证了上述理论分析的正确性。
解读: 随着阳光电源PowerTitan储能系统及组串式逆变器在弱电网场景下的应用日益广泛，构网型（GFM）与跟网型（GFL）设备的混合并网成为常态。本文揭示的低带宽PLL导致的失稳机制，对阳光电源优化iSolarCloud智能运维平台下的并网控制策略具有重要指导意义。建议在产品开发中，针对多机并联场景优化...
基于变短路比下增强小信号稳定性的IBR自适应混合构网与跟网控制
Adaptive Hybrid Grid-Forming and Grid-Following Control of IBRs With Enhanced Small-Signal Stability Under Varying SCRs
Pengyin Liu · Xiaorong Xie · Jan Shair · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
本文提出了一种自适应混合跟网（GFL）与构网（GFM）控制策略，旨在提升逆变器基资源（IBR）在极弱电网至强电网连接下的系统小信号稳定性。通过动态调整电网同步机制与外环控制，该方法能够根据电网强度自适应切换GFL与GFM的特性比例，有效解决弱电网下的失稳问题。
解读: 该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。随着全球光伏与储能电站向弱电网区域渗透，该自适应混合控制策略可直接应用于组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack系列储能变流器（PCS）。通过在软件层面实现GFL与GFM的平滑切换，阳光电源的产品能更好地适应电网短路比（SCR）的剧烈波动，显著...
三相并网变换器q轴自同步电流控制的建模、分析与设计
Model, Analysis, and Design of a q-Axis Self-Synchronizing Current Control for Three-Phase Grid-Connected Converters
Eliabe D. Queiroz · João I. Y. Ota · José Antenor Pomilio · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文提出了一种针对LCL滤波三相并网变换器的q轴自同步电流控制策略，涵盖了其建模、分析与设计。文章对比了构网型（GFM）变换器通过调节电压幅值与频率实现同步，与跟网型（GFL）变换器利用锁相环（PLL）同步的差异，旨在提升变换器在并网过程中的稳定性和控制性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。在光伏逆变器（组串式/集中式）及储能变流器（PowerTitan/PowerStack）领域，随着电网弱电网特性日益显著，传统的PLL同步方式面临挑战。该q轴自同步控制策略为阳光电源的构网型（GFM）技术提供了新的理论支撑，有助于提升产品在复杂电网环境下的并网稳定...
考虑顺序切换方案的基于锁相环的可再生能源发电机建模与暂态同步稳定性分析
Modeling and Transient Synchronization Stability Analysis for PLL-Based Renewable Energy Generator Considering Sequential Switching Schemes
Jinxin Pei · Jun Yao · Yuan Liu · Shiyue Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文研究了基于锁相环（PLL）的可再生能源发电机（REG）在电网故障下的同步特性。通过分析PLL的非线性行为及控制系统内部的顺序切换动作，揭示了其对系统暂态同步稳定性的影响，为提升光伏及储能逆变器在弱电网环境下的并网稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器在复杂电网环境下的运行稳定性。随着电网弱化，基于PLL的跟网型（GFL）控制策略在故障期间极易发生失稳。建议研发团队参考文中的非线性建模方法，优化逆变器在电网电压跌落或切换过程中的锁相环动态响应，提升产品在弱电...
超弱电网下并网逆变器振荡稳定性增强的无功混合同步控制
Reactive Power Hybrid Synchronization Control for Oscillatory Stability Enhancement of Grid-Connected Inverters Under Ultraweak Grids
Lei Gao · Jing Lyu · Xin Zong · Han Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文针对超弱电网下跟网型（GFL）并网逆变器的振荡稳定性问题进行研究。通过将GFL逆变器的控制环节可视化为虚拟阻抗电路元件，揭示了其负阻尼特性的电路本质。基于等效电路模型，分析了GFL逆变器在超弱电网下的失稳机制，并提出了一种混合同步控制策略以增强系统稳定性。
解读: 该研究直接针对阳光电源组串式及集中式光伏逆变器在弱电网（如偏远地区、长距离输电）场景下的并网稳定性挑战。通过将控制环节转化为虚拟阻抗分析，有助于优化逆变器锁相环（PLL）与电流环的参数设计，提升产品在复杂电网环境下的鲁棒性。建议研发团队将该混合同步控制策略集成至iSolarCloud智能运维平台的仿...
级联光储系统的混合跟网与构网控制：一种去中心化无锁相环框架
Hybrid Grid-Following and Grid-Forming Control for Cascaded PVES System in a Decentralized PLL-Less Framework
Junlan Ou · Hua Han · Guangze Shi · Yajuan Guan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对级联光储系统中跟网型（GFL）与构网型（GFM）控制面临的挑战，如对集中式通信的依赖、弱电网下PLL的不稳定性及GFM的瞬态过流风险，提出了一种去中心化的无PLL混合控制架构，旨在提升系统在复杂电网环境下的稳定性和鲁棒性。
解读: 该研究直接契合阳光电源在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、PowerStack）领域的核心技术演进方向。随着高比例可再生能源接入，弱电网环境下的并网稳定性成为关键痛点。该无PLL混合控制方案能够显著提升阳光电源组串式逆变器及储能变流器（PCS）在弱电网下的适应能力，降低对通信的依赖，并优...
电压源变换器中构网型与跟网型控制的大信号稳定性：一项比较研究
Large-Signal Stability of Grid-Forming and Grid-Following Controls in Voltage Source Converter: A Comparative Study
Xikun Fu · Jianjun Sun · Meng Huang · Zhen Tian 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文针对光伏及储能系统中常用的构网型（GFM）与跟网型（GFL）控制策略进行了对比研究。由于两者基本运行原理不同，在不同电网条件下可能导致系统失稳。文章通过构建能量函数模型，深入分析了两种控制策略在并网过程中的失稳路径，为提升变换器在复杂电网环境下的稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源的核心产品线，特别是PowerTitan储能系统和组串式/集中式光伏逆变器。随着全球电网中新能源渗透率提升，弱电网环境日益增多，构网型（GFM）技术已成为阳光电源提升系统支撑能力的关键。本文的大信号稳定性分析有助于优化逆变器在极端电网扰动下的控制逻辑，提升PowerTitan...
一种通过新型状态增广实现跟网型逆变器资源原位主控制器韧性设计以抵御虚假数据注入网络攻击的方法
Resilient-by-Design Control for in Situ Primary Controller of Grid-Following Inverter-Based Resources by a Novel State Augmentation to Tolerate False Data Injection Cyberattacks
Mahmood Jamali · Mahdieh S. Sadabadi · Masoud Davari · Subham Sahoo 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
随着现代电网中跟网型（GFL）逆变器资源（IBR）的增加，其网络物理系统的安全性日益重要。本文针对智能逆变器面临的虚假数据注入（FDI）网络攻击威胁，提出了一种基于新型状态增广的韧性控制策略，旨在增强逆变器在通信受干扰情况下的运行稳定性和安全性。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品（组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器）在数字化转型中面临的网络安全挑战。随着iSolarCloud平台接入设备量激增，逆变器作为网络物理系统的终端，其抗攻击能力至关重要。本文提出的状态增广控制策略可作为软件算法嵌入到PCS及逆...