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双馈风电场柔直并网系统的近工频振荡分析与抑制
Analysis and Suppression of Sub-synchronous Frequency Oscillations in DFIG-based Wind Farms Integrated via VSC-HVDC
杨煜 · 吕敬 · 王潇 · 王干尧 等5人 · 高电压技术 · 2025年2月 · Vol.51
为揭示双馈风电场经柔直送出系统的近工频振荡机理并提出有效抑制策略，基于谐波状态空间法建立了计及负序控制的双馈风机与送端模块化多电平换流器（MMC）的阻抗模型，并通过扫频验证模型准确性。采用阻抗分析法揭示了正、负序近工频振荡的产生机理及关键影响因素，发现锁相环与电流内环是主导环节。据此，在风电机组锁相环中引入附加阻尼控制实现振荡抑制。时域仿真复现实际工程振荡场景，验证了所提方法的有效性。
解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏产品线具有重要参考价值。文中提出的基于阻抗分析的近工频振荡抑制方法，可直接应用于PowerTitan储能系统和大型光伏电站的MMC变流器设计。特别是锁相环附加阻尼控制策略，有助于提升ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网条件下的并网稳定性。这些技术创新可优化阳...
计及双二阶锁相环动态过程影响的锁相偏差检测及相位补偿
Phase-Locked Loop Deviation Detection and Phase Compensation Considering Dynamic Process of Dual Second-Order PLL
郑涛刘昱彤章若竹艾静雯 · 电工技术学报 · 2025年8月 · Vol.40
新能源并网系统故障时易引发电压跌落与相位跳变，负荷不均及不对称故障将导致三相电压不平衡，进而引起双二阶广义积分器锁相环（DSOGI-PLL）产生锁相偏差，影响新能源输出特性。本文结合电网电压不平衡下正序相位跳变机理与DSOGI-PLL动态过程，基于小信号模型推导锁相偏差动态解析式，并采用波形拟合法扩展至大相位跳变场景；以光伏逆变器为例，分析PLL动态对输出电流的影响，推导故障电流表达式，提出基于锁相偏差解析的相位补偿策略，实现PCC电压相位的快速准确追踪。Matlab/Simulink仿真验证了...
解读: 该锁相偏差检测与相位补偿技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的并网控制具有重要应用价值。文章针对电网不平衡故障下DSOGI-PLL的动态偏差问题，提出基于解析模型的快速相位补偿策略，可直接应用于阳光电源跟网型GFL控制算法优化，提升弱电网和故障工况下的锁相精度与动态响应速度。该技术对Po...
并网换流器控制参数安全域构建方法及控制交互作用分析
Construction Method of Control Parameter Security Region for Grid-Connected Converters and Analysis of Control Interactions
王瑾媛 · 刘崇茹 · 苏晨博 · 吴文传 等5人 · 电力系统自动化 · 2025年4月 · Vol.49
弱电网下，锁相环与直流电压控制环的交互作用可能引发振荡。为此，提出一种控制参数安全域边界确定方法，通过分析控制带宽的相对制约关系，定量揭示各参数对控制环节间及控制器与电网间交互作用的影响。基于控制器带宽重叠区域动态特性相似性，建立包含电网强度与控制环节的直流电压外环闭环传递函数模型，并结合Nyquist稳定判据与稳定裕度求解控制带宽比安全域边界。所得结果可指导PLL与直流电压控制带宽设计，并映射为参数安全域，直观反映参数差异对稳定性的影响，指明调节方向。PSCAD/EMTDC仿真验证了方法的有效...
解读: 该研究对阳光电源的弱电网并网产品具有重要指导意义。通过控制参数安全域构建方法，可优化SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的PLL与直流电压控制设计，提升弱电网适应性。研究成果可直接应用于：1)大型光伏电站中SG250HX等机型的并网控制参数优化；2)储能电站中PowerTitan等产品的电网适应性...
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...
一种基于锁相环的全局同步脉宽调制载波同步方法
A Carrier Synchronization Method for Global Synchronous Pulsewidth Modulation Application Using Phase-Locked Loop
Tao Xu · Feng Gao · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年11月
当多个分布式并联逆变器在缺乏开关序列协调控制的情况下接入电网时，高频谐波会在公共连接点（PCC）随机叠加。全局同步脉宽调制（GSPWM）方法通过智能优化算法，能有效衰减累积的开关纹波。本文提出了一种基于锁相环（PLL）的载波同步方法，以实现GSPWM的应用。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器和大型地面光伏电站解决方案具有重要价值。在大型光伏电站中，多台组串式逆变器并联运行时，开关频率谐波的叠加是电能质量控制的难点。通过引入GSPWM载波同步技术，可以显著降低PCC点的谐波含量，提升系统并网性能，减少对无源滤波器的依赖，从而降低系统成本并提高功率密度。建议研...
基于电流饱和比的构网型变流器混合同步控制
Current Saturation Ratio-Based Hybrid Synchronization Control of Grid-Forming Converters
Tianyi Xu · Shan Jiang · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
本文针对构网型（GFM）变流器提出了一种基于电流饱和比的混合同步控制（HSC）策略。现有的HSC方案在处理物理电流限制及应对复杂电网扰动方面存在局限性。该研究通过引入电流饱和比，优化了功率同步环（PSL）与锁相环（PLL）的协同机制，提升了变流器在弱电网及故障条件下的同步稳定性与电流控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及组串式构网型逆变器具有重要价值。随着高比例可再生能源接入，电网强度降低，构网型控制已成为核心竞争力。本文提出的电流饱和比优化策略，能有效解决GFM在极端故障下的过流保护与同步稳定性矛盾，提升系统在弱电网下的黑启动及支撑能力。建议研发团队将其集成...
一种基于改进解调的电网电压参数估计器分析
An Analysis of Modified Demodulation-Based Grid Voltage Parameter Estimator
Saeed Golestan · Josep M. Guerrero · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
电网电压基波参数（相位、频率、幅值）的准确估计对于并网变换器的同步、控制、监测及保护至关重要。本文针对现有文献中提出的多种方法，重点分析了一种改进的基于解调技术的电网电压参数估计方案，旨在提升电网电压在复杂工况下的跟踪精度与动态响应性能。
解读: 该技术直接服务于阳光电源的核心产品线，如组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）。在弱电网或电网故障工况下，高精度的电压参数估计是实现稳定并网控制的前提。该改进解调算法可优化锁相环（PLL）性能，提升逆变器在电网电压畸变、频率波动环境下的鲁棒性。建议研...
一种基于锁相环的非侵入式电网阻抗估计方法
A Noninvasive Grid Impedance Estimation Method With Phase-Lock Loops
Haoxin Yang · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对跟网型逆变器，准确的电网阻抗估计（GIE）至关重要。传统主动式GIE方法（如PQ扰动法）会引入不必要的无功功率，且易受锁相环（PLL）影响。本文提出一种非侵入式GIE方法，通过利用PLL的动态特性实现阻抗估计，避免了对系统运行点的额外扰动，提升了并网稳定性和控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器具有重要应用价值。在弱电网环境下，逆变器并网稳定性是核心挑战，传统的扰动式阻抗测量会影响电能质量。该非侵入式方法能够实时感知电网阻抗变化，从而动态优化PLL参数和电流环控制策略，显著提升阳光电源逆变器在复杂电网环境下的适应能力和抗干扰性能，有助于进一步优化i...
面向弱电网下跟网型逆变器稳定运行的数据驱动多参数整定方法
Data-Driven Multiparameter Tuning for Stabilizing Grid-Following Inverters
Caiyun Qin · Feng Gao · Guoxiang Wang · Kaizhe Nie · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
本文提出了一种数据驱动的多参数整定方法，旨在确保跟网型逆变器在弱电网工况变化下的稳定运行。该方法利用人工智能技术，根据采样输出电流，同步调整电流控制环路和锁相环（PLL）的比例及积分增益，有效提升了系统在复杂电网环境下的适应性与稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的核心产品线（组串式及集中式光伏逆变器）具有极高的应用价值。随着全球光伏渗透率提升，弱电网接入带来的振荡问题日益突出，传统固定参数整定难以应对。通过引入AI驱动的自适应参数调整，阳光电源可进一步优化逆变器在弱电网下的阻抗特性，提升并网稳定性。建议在iSolarCloud平台积累的电网...
并网电压源变换器的统一阻抗模型
Unified Impedance Model of Grid-Connected Voltage-Source Converters
Xiongfei Wang · Lennart Harnefors · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文提出了一种并网电压源变换器的统一阻抗模型，用于分析锁相环（PLL）和电流控制对系统动态特性的影响。通过复传递函数和复空间矢量，明确揭示了不同坐标系下阻抗模型间的数学关系，并建立了静止坐标系（αβ轴）下的阻抗模型。
解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan/PowerStack储能变流器）具有极高的应用价值。随着电网环境日益复杂，弱电网下的并网稳定性成为技术难点。该统一阻抗模型能够帮助研发团队更精准地评估PLL参数与电流环设计对系统稳定性的影响，特别是在提升逆变器在弱电网...
DQ阻抗测量中同步动态的影响分析与抑制
Impact Analysis and Mitigation of Synchronization Dynamics for DQ Impedance Measurement
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 日期未知
本文研究了三相系统小信号稳定性评估中，DQ坐标系阻抗测量的问题。在扰动注入和阻抗计算过程中，锁相环（PLL）引起的相位估计误差会显著影响测量精度。文章分析了同步动态对阻抗测量结果的影响，并提出了相应的抑制策略，以提高电力电子系统在复杂电网环境下的稳定性评估准确性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。随着光伏和储能系统在弱电网环境下的渗透率提升，基于阻抗的稳定性分析已成为产品研发的必备手段。该技术对于优化阳光电源组串式逆变器（如SG系列）和储能变流器（如PowerTitan系列）的控制算法至关重要，特别是在提升系统并网稳定性和抑制谐振方面。建议研发团队将该同步...
面向设计的锁相环同步电压源变换器暂态稳定性分析
Design-Oriented Transient Stability Analysis of PLL-Synchronized Voltage-Source Converters
Heng Wu · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文针对电压源变换器（VSC）缺乏同步物理定律的问题，研究了锁相环（PLL）在电流控制型VSC同步中的关键作用。分析了VSC与电网功率交换对同步动态的影响，并提出了一种面向设计的暂态稳定性分析方法，旨在提升变换器在复杂电网环境下的运行稳定性。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品——组串式逆变器及集中式逆变器在弱电网环境下的并网稳定性。随着全球光伏渗透率提升，电网强度降低，基于PLL的跟网型（GFL）控制策略面临暂态失稳风险。本文提出的设计导向分析方法，可指导阳光电源研发团队优化逆变器在电网电压跌落或功率剧烈波动下的控制参数，提升产品对弱电网...
并网电压源变换器的统一模块化状态空间建模
Unified Modular State-Space Modeling of Grid-Connected Voltage-Source Converters
Dongsheng Yang · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文提出了一种并网电压源变换器的模块化状态空间建模框架。该方法将交流电流控制、锁相环、直流母线电压控制及交流电压幅值控制等不同控制环路作为独立模块进行建模，并推导了旋转坐标系（dq）下状态空间模型间的数学关系。
解读: 该建模方法对阳光电源的核心产品线（如组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器）具有极高的应用价值。通过模块化建模，研发团队可更高效地分析复杂电网环境下的系统稳定性，特别是针对弱电网并网及构网型（GFM）控制策略的优化。该技术有助于提升iSolarCloud智能运维平台在电网交互分析中...
基于广义延迟信号叠加的选择性谐波检测并网同步技术
Grid Synchronization With Selective Harmonic Detection Based on Generalized Delayed Signal Superposition
Yong Lu · Guochun Xiao · Xiongfei Wang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年5月
针对电网严重畸变条件下的并网同步难题，本文提出两种广义延迟信号叠加（GDSS）算子，能够快速、准确地从电网电压中提取任意谐波分量，为并网变换器的控制系统提供精确的同步信号。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器具有重要价值。在弱电网或谐波干扰严重的复杂工况下，传统的锁相环（PLL）容易失稳，而GDSS技术能显著提升逆变器在畸变电网下的同步精度与鲁棒性。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台的底层控制算法中，特别是针...
对称控制并网逆变器的比较研究
Comparative Study of Symmetrical Controlled Grid-Connected Inverters
Shuning Gao · Haoran Zhao · Peng Wang · Yonghao Gui 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年4月
本文针对传统同步参考系锁相环（PLL）在非对称动态下导致的系统复杂性及并网电压源变换器稳定性问题，对三种对称控制策略（含对称PLL的电压定向控制、电压调制直接功率控制等）进行了导纳建模与比较分析，旨在提升并网系统的稳定性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器及储能变流器（PCS）的并网控制技术。随着全球电网环境日益复杂（弱电网场景增多），传统的PLL控制方案在稳定性上存在局限。本文提出的对称控制策略及导纳建模方法，可优化阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统的并网算法，提升设备在复杂电网下的...
考虑锁相环的双馈风力发电机系统中间频率谐振分析
Analysis of Middle Frequency Resonance in DFIG System Considering Phase-Locked Loop
Yipeng Song · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年1月
随着风电技术发展，双馈感应发电机（DFIG）在弱电网接入时易发生次同步或高频谐振。本文重点研究了200-800Hz范围内的中间频率谐振（MFR），分析了锁相环（PLL）对该谐振现象的影响机制，为提升风电并网系统的稳定性提供了理论依据。
解读: 该研究对阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。随着全球风电场向弱电网区域扩展，变流器的控制稳定性面临严峻挑战。文中提到的锁相环（PLL）引起的中间频率谐振，直接影响变流器的并网性能。建议研发团队在风电变流器控制策略中，优化PLL的带宽设计与阻抗重塑算法，以抑制特定频段的谐振。同时，该研究成果可迁...
三相同步旋转坐标系锁相环的小信号建模
Small-Signal Modeling of Three-Phase Synchronous Reference Frame Phase-Locked Loops
Florian Hans · Walter Schumacher · Lennart Harnefors · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
同步旋转坐标系（SRF）锁相环（PLL）是分布式发电系统中常用的并网同步技术。由于PLL对暂态动力学有显著影响，它是稳定性研究的关键组件。本文证明了常用的小信号SRF-PLL模型在特定预处理场景下可用于稳定性分析。
解读: 锁相环（PLL）是阳光电源组串式和集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）并网控制的核心环节。随着电网弱电网特性日益显著，PLL的动态响应直接影响系统的并网稳定性和低电压穿越（LVRT）性能。本文的小信号建模方法对优化阳光电源逆变器在复杂电网环境下的控制参数设计、提升PowerTitan等储能系统的并...
弱电网下锁相环同步电压源变换器电流控制器设计再思考
Rethinking Current Controller Design for PLL-Synchronized VSCs in Weak Grids
Hong Gong · Xiongfei Wang · Lennart Harnefors · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
本文重新审视了弱电网下锁相环（PLL）同步电压源变换器（VSC）的电流控制器设计。文章考虑了PLL动态特性、弱电网阻抗及电压前馈（VFF）控制的影响，提出了一种基于单输入单输出传递函数的模型，用于表征各控制环路间的相互作用，并分析了其对系统稳定性的影响。
解读: 该研究直接针对弱电网环境下并网逆变器（如阳光电源组串式和集中式光伏逆变器）的稳定性挑战。随着全球光伏渗透率提升，电网强度普遍下降，该文提出的控制环路交互分析方法对于优化阳光电源逆变器的PLL参数整定和电压前馈策略具有重要指导意义。通过改进电流控制器设计，可显著提升公司产品在弱电网下的并网稳定性，减少...
考虑时变扰动的高阶广义积分器ESO锁相环
High-Order Generalized Integrator ESO-Based PLL Considering Time-Varying Disturbances
Qi Liu · Li Zhang · Wei Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
锁相环（PLL）是并网应用的核心。基于广义积分器（GI）的扩展状态观测器（ESO）锁相环（GIESO-PLL）因其优异的周期性扰动抑制能力而备受关注，但GI单元的使用会削弱系统动态响应。为此，本文提出了一种高阶GIESO-PLL，以有效处理各种时变扰动并优化动态性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器，以及PowerTitan系列储能变流器（PCS）具有重要价值。在弱电网或谐波干扰严重的复杂电网环境下，传统的PLL往往面临锁相失稳或动态响应慢的问题。该高阶GIESO-PLL方案通过增强对时变扰动的抑制能力，能显著提升阳光电源逆变设备在复杂工况下的并网稳定...
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