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基于功率扰动观测的构网型柔直系统辅助频率控制策略
A Power Disturbance Observation-Based Auxiliary Frequency Control Strategy for Grid-Forming VSC-HVDC Systems
王炜宇 · 易念棋 · 蔡晔 · 曹一家 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年3月 · Vol.45
柔性直流输电系统凭借其灵活的功率调节能力，可为受端电网提供辅助频率支撑。本文提出一种具备功率扰动观测能力的构网型逆变站频率控制策略，通过设计基于有限量测信号的状态与负荷扰动实时估计算法，实现对受端电网功率扰动的主动感知；结合线性二次型最优反馈控制，构建状态反馈与扰动补偿协同控制器，实现对功率扰动的精确抑制，有效缓解频率波动。基于DIgSILENT/PowerFactory与MATLAB联合仿真平台构建测试系统，仿真结果表明该方法能显著提升受端电网在负荷扰动下的频率稳定性。
解读: 该功率扰动观测与构网型频率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。文中提出的状态与负荷扰动实时估计算法可直接应用于储能系统的GFM控制策略，增强其在弱电网环境下的频率支撑能力。通过有限量测信号实现扰动主动感知，结合LQR最优反馈控制的设计思路，可优化阳...
面向频率稳定性提升的VSG暂态稳定性增强方法
A Transient Stability Enhancement Method for VSG Targeting Frequency Stability Improvement
杨万里涂春鸣肖凡郭祺 · 中国电机工程学报 · 2025年1月 · Vol.45
电网故障期间维持虚拟同步发电机（VSG）的暂态稳定性对系统安全至关重要，而频率稳定性是其实现的前提。现有方法较少兼顾二者，为此提出一种面向频率稳定性提升的VSG暂态稳定性增强控制策略。通过分析惯性和阻尼在不同故障下对系统动态特性的影响，引入角频率偏差反馈的有功控制环，并结合小信号与大信号模型综合研究暂态响应。进一步提出考虑最优阻尼比的参数设计方法，实验结果验证了理论分析与所提方法的有效性。
解读: 该VSG暂态稳定性增强方法对阳光电源构网型储能系统具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该方法通过角频率偏差反馈优化有功控制环，可显著提升电网故障期间的频率稳定性和暂态响应性能。基于最优阻尼比的参数设计方法可直接应用于VSG控制算法优化，增强构网型GFM控制策略...
基于非线性预测理论的双馈风电机组短期频率支撑方法
Short-term Frequency Support Method for Doubly Fed Wind Turbines Based on Nonlinear Prediction Theory
聂永辉 · 刘家僮 · 杜正春 · 高磊 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年5月 · Vol.45
大规模风电并网显著降低系统惯量，威胁频率稳定。为此，本文结合非线性预测理论与扩张状态观测器（ESO），提出一种双馈风机参与电网频率调节的短期支撑方法。通过构建与频率偏差和风机转速相关的目标状态方程，确定预测阶数；利用非线性预测理论计算预测矩阵，估计未来状态误差并生成非线性控制律；引入ESO观测复杂李导数项，降低计算负担。仿真结果表明，该方法有效提升系统频率响应性能，无需额外转速恢复控制即可实现转子转速自恢复。
解读: 该研究提出的非线性预测频率支撑方法对阳光电源的储能变流器和光伏逆变器产品线具有重要借鉴价值。首先，ESO观测器与非线性预测控制的结合可优化ST系列储能变流器的GFM控制性能，提升电网频率支撑能力。其次，该方法的自恢复特性可应用于SG系列光伏逆变器的VSG控制，实现更优的惯量响应。此外，预测控制思路也...
构网型储能接入海上油田群电网的频率稳定分析
Frequency Stability Analysis of Grid-Forming Energy Storage Connected to Offshore Oilfield Cluster Power Grids
苏开元 · 魏澈 · 邱银锋 · 李国香 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年5月 · Vol.45
随着高比例新能源接入及燃气轮机逐步退出，海上油田群电网频率稳定问题日益突出，构网型储能为改善该问题提供了可能。本文建立考虑变流器控制参数、原动机-调速器响应速度等因素的等值频率响应模型，推导其闭式解，从频率变化率、最低频率、系统惯量和频率波动四方面分析频率稳定性，揭示惯性参数、调频系数与虚拟阻抗的影响规律，并通过实际案例仿真验证方法有效性。进一步对比跟网型与构网型储能在频率支撑能力上的差异，为提升海上油田群电网频率稳定性提供技术支撑。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统在海上油田等孤岛电网应用具有重要价值。文章揭示的构网型GFM控制中惯性参数、调频系数与虚拟阻抗对频率稳定性的影响规律，可直接指导ST储能变流器的虚拟同步机VSG参数优化设计，提升频率响应速度和抗扰动能力。特别是闭式解推导方法可用于快速评...
基于虚拟同步机的新能源制氢系统协调控制策略
Coordinated Control Strategy for Renewable Energy Hydrogen Production System Based on Virtual Synchronous Generator
袁铁江 · 张江飞 · 滕越 · 中国电机工程学报 · 2025年1月 · Vol.45
针对传统控制下新能源制氢系统惯量响应缺失、频率稳定性差及参与电网调节能力弱等问题，提出基于虚拟同步机（VSG）的协调控制策略。建立系统模型，结合电解槽安全约束与蓄电池协同，构建网侧VSG控制模型；设计自适应VSG方法以避免过度响应，削弱新能源波动平抑能力；通过附加响应控制抑制直流母线电压波动；并提出多模式下考虑单元状态的能量管理策略。仿真验证所提方法可提升系统惯量支撑与一次调频能力，显著增强频率稳定性。
解读: 该VSG协调控制技术对阳光电源ST储能系统和光储制氢一体化方案具有重要应用价值。研究中的自适应VSG控制可直接应用于PowerTitan储能系统，提升其构网型GFM控制性能，增强电网惯量支撑和一次调频能力。电解槽安全约束与蓄电池协同的能量管理策略，可优化阳光电源光伏制氢系统中SG逆变器、ST储能变流...
智能负载支持的电网惯量支撑
Grid Inertia Support Enabled by Smart Loads
Yang Qi · Tianbo Yang · Jingyang Fang · Yi Tang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
随着可再生能源渗透率提升，同步发电机被无惯性的电力电子变换器取代，导致系统惯量降低及频率稳定性风险。本文探讨利用智能负载提供惯量支撑，以缓解频率波动，防止频率失稳及连锁故障，提升电力系统在弱电网环境下的稳定性。
解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型（Grid-Forming）技术领域的核心战略。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器在全球大规模部署，如何通过控制算法（如VSG）模拟惯量响应是提升电网支撑能力的关键。建议将智能负载的惯量支撑逻辑集成至iSolarCloud平台，通过需求侧响应与储能系统协...
高惯量异步调相机：一种支撑可再生能源电站电压与频率的新工具
High-Inertia Asynchronous Condenser: A New Tool Cosupporting the Voltage and Frequency of Renewable Energy Stations
Xianfei Xie · Patrick J. Palanas · Yahong Chen · Xiaozhe Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
针对现代电网短路比低及缺乏机械惯量的问题，传统同步调相机惯量不足。本文提出一种高惯量异步调相机（HIAC）系统，通过结合异步电机与储能技术，有效提升可再生能源电站的电压支撑能力与频率稳定性，为弱电网下的电力系统提供更强的惯量响应。
解读: 该技术对于阳光电源的PowerTitan及PowerStack等大型储能系统具有重要战略意义。随着光伏与储能电站并网比例提升，弱电网下的电压与频率稳定性成为核心痛点。HIAC技术与阳光电源的构网型（Grid-forming）控制策略高度互补，建议将该高惯量技术理念融入下一代储能变流器（PCS）的控制...
考虑同步动态的并网逆变器虚拟惯量控制
Synthetic Inertia Control of Grid-Connected Inverter Considering the Synchronization Dynamics
Yang Qi · Han Deng · Xiong Liu · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
随着可再生能源渗透率提高，电力系统惯量降低，导致频率稳定问题。本文针对并网逆变器，研究了考虑同步动态的虚拟惯量控制策略，旨在解决高比例新能源接入下的频率波动及RoCoF超限问题，提升电力系统频率稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-forming）技术路线。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器在弱电网环境下的应用增多，该控制策略能显著提升设备在低惯量电网中的支撑能力。建议将该同步动态优化算法集成至iSolarCloud智能运维平台及逆变器底层控制固件中，以增强产品在调峰...
并联虚拟同步机(VSG)系统中有功功率振荡的建模、分析与抑制
Modeling, Analysis, and Mitigation of Active Power Oscillation in Parallel VSGs System
Jiadong Sun · Xiangyang Xing · Chenghui Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
虚拟同步机(VSG)因能模拟传统同步发电机特性而被广泛应用。然而，在并联VSG系统中，负载变化时易产生有功功率振荡，导致过载及频率稳定性下降。本文针对该问题进行建模分析，并提出相应的抑制策略，以提升多机并联系统的运行稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型(Grid-forming)技术布局。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站对弱电网支撑能力的提升，VSG技术已成为核心竞争力。本文提出的有功振荡抑制策略，可直接优化阳光电源PCS（储能变流器）及大型组串式逆变器的并联控制算法，有效解决多机并联下的功率环流...
基于人工智能的可靠虚拟同步机控制设计
Artificial Intelligence-Based Control Design for Reliable Virtual Synchronous Generators
Qianwen Xu · Tomislav Dragicevic · Lihua Xie · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
虚拟同步机（VSG）是解决高比例可再生能源并网下频率稳定问题的关键技术。然而，VSG仿真带来的功率波动增加了电力电子变换器中功率半导体器件的应力，从而对其可靠性产生负面影响。本文提出了一种基于人工智能的控制策略，旨在优化VSG性能的同时提升系统的可靠性。
解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型（Grid-Forming）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电网支撑能力要求的提高，VSG控制已成为核心竞争力。本文提出的AI控制策略可有效平衡VSG的频率支撑性能与功率器件的寿命损耗，对提升阳光电源组串式逆变器及PCS产品的长期运...
基于双侧主动调谐方法的无线电能传输系统定频PT对称运行
Fixed-Frequency Parity-Time Symmetric Operation Using a Dual-Side Active Tuning Method for Wireless Power Transfer Systems
Ruozhong Gao · Xin Dai · Shijun Zhao · Pengqi Deng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
在传统的PT对称无线电能传输系统中，电容漂移会导致发射端与接收端失谐，降低系统性能。此外，非线性饱和增益引起的频率波动可能导致系统不符合监管要求。本文提出了一种双侧主动调谐方法，实现了系统的定频运行，有效解决了失谐和频率偏移问题，提升了系统传输效率与稳定性。
解读: 该技术主要针对无线电能传输（WPT）领域，虽然目前阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及有线充电桩，但随着电动汽车充电技术向无线化演进，该研究中涉及的频率控制与阻抗匹配技术具有前瞻性参考价值。对于阳光电源的充电桩产品线，若未来布局无线充电技术，该双侧主动调谐方法可用于提升无线充电的传输效率与...
基于优化频率锁定环的永磁同步风力发电机快速惯量响应
Fast Inertial Response of PMSG-Based Wind Turbines With Optimized Frequency-Locked Loop
Le Li · Donghai Zhu · Jiabing Hu · Lei Lin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月
本文针对永磁同步风力发电机（PMSG），提出了一种优化的频率锁定环（FLL）以实现快速惯量响应。通过分析惯量响应原理，发现改变FLL输出相位可实现惯量支撑。文中通过集成估计的角频率误差及其导数，优化了FLL结构，有效提升了风电机组在电网频率波动下的响应速度。
解读: 该技术对阳光电源的风电变流器产品线具有重要参考价值。随着高比例可再生能源接入电网，电网对风电机组的频率支撑能力要求日益提高。该优化FLL方案通过提升频率响应速度，增强了风电机组的惯量支撑特性，有助于阳光电源风电变流器在弱电网环境下的稳定性优化。建议研发团队将此算法集成至变流器控制策略中，以提升产品在...
用于可再生能源发电快速惯量仿真的超级电容器内阻抑制技术
Supercapacitor Internal Resistance Mitigation for Rapid Inertia Emulation of Renewable Power Generation
Zhaoshun Deng · Jiebei Zhu · Lujie Yu · Qian Xiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
利用超级电容器进行惯量仿真（INEC）是提升低惯量电网频率稳定性的有效手段。然而，超级电容器固有的内阻（IR）会降低惯量响应的速度与精度。本文提出了一种针对性的补偿方案，以缓解内阻带来的负面影响，优化可再生能源系统的频率支撑性能。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统产品线。随着电网对构网型（GFM）技术要求的提高，储能系统需具备更强的惯量支撑能力。超级电容器内阻补偿算法可显著提升PCS在毫秒级频率响应中的动态性能和控制精度。建议研发团队将该内阻抑制策略集成至储能变流器控制算法中，以优化...
交流微电网中的惯量响应提升：一种基于模糊逻辑的虚拟同步发电机控制
Inertia Response Improvement in AC Microgrids: A Fuzzy-Based Virtual Synchronous Generator Control
Amin Karimi · Yousef Khayat · Mobin Naderi · Tomislav Dragicevic 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
由于转换器接口微电网缺乏旋转质量，系统惯量不足，导致频率波动剧烈且频率最低点（nadir）较高，影响系统动态性能及保护装置运行。本文提出一种基于模糊逻辑的虚拟同步发电机（VSG）控制策略，旨在提升微电网的惯量响应能力，改善频率稳定性。
解读: 该技术直接契合阳光电源构网型（Grid-Forming, GFM）技术路线。随着高比例可再生能源接入，电网强度减弱，阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型组串式逆变器需具备更强的弱电网支撑能力。通过引入模糊逻辑优化VSG参数，可显著提升设备在孤岛或弱网环境下的频率响应速度与稳定性。建议研发...
中压孤岛微电网多时间尺度分层频率稳定性控制策略
Multiple-Time-Scales Hierarchical Frequency Stability Control Strategy of Medium-Voltage Isolated Microgrid
Zhuoli Zhao · Ping Yang · Josep M. Guerrero · Zhirong Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月
本文研究了东澳岛中压孤岛微电网的频率稳定性控制问题。针对孤岛运行缺乏主网支撑的复杂性，提出了一种多时间尺度分层控制策略，旨在协调分布式电源与储能系统，以维持微电网在波动负荷和可再生能源接入下的频率稳定。
解读: 该研究直接契合阳光电源在海岛、偏远地区及工商业微电网领域的业务布局。其提出的多时间尺度控制策略对于优化PowerTitan及PowerStack系列储能系统的构网型（GFM）控制算法具有重要参考价值。通过引入虚拟同步机（VSG）技术和分层控制架构，可显著提升阳光电源储能系统在弱电网或孤岛环境下的频率...
基于双馈感应发电机
DFIG）的风力发电机组快速惯性响应标准与增强
Xiang Guo · Qingbo Tang · Donghai Zhu · Yini Zhou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月
惯性响应是风力发电机组的强制性要求。现有研究多关注惯性响应过程中的功率提升，而对响应速度的探讨较少。本文旨在探索评估和提升风电机组惯性响应速度的方法，以优化电网频率稳定性。
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。随着电网对高比例可再生能源接入后的频率支撑要求日益严苛，提升变流器的快速惯性响应能力是实现风电机组构网型（GFM）控制的关键。建议将该研究中的响应速度评估方法集成至阳光电源风电变流器控制算法中，优化变流器在电网频率扰动下的动态响应特性，从而提升公司...
基于递归概率小波模糊神经网络的微电网虚拟惯性智能控制
Intelligent Control of Microgrid With Virtual Inertia Using Recurrent Probabilistic Wavelet Fuzzy Neural Network
Kuang-Hsiung Tan · Faa-Jeng Lin · Cheng-Ming Shih · Che-Nan Kuo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年7月
本文提出了一种基于主从控制的微电网虚拟惯性方案，旨在解决传统逆变器分布式电源缺乏惯性和构网能力的问题。该微电网系统由储能系统、光伏系统及可变阻性负载组成，通过引入递归概率小波模糊神经网络，提升了系统在惯性响应和频率稳定性方面的控制性能。
解读: 该研究的核心在于提升逆变器的构网型（Grid-Forming）能力及虚拟惯性响应，这与阳光电源PowerTitan系列液冷储能系统及组串式逆变器的技术演进方向高度契合。随着高比例可再生能源接入，电网对构网型技术的需求日益迫切。建议将该智能控制算法应用于iSolarCloud平台及PCS控制策略中，以...
降低RoCoF和频率超调的并网逆变器切换有功功率控制
Switched Active Power Control of a Grid-Connected Inverter With Reduced RoCoF and Frequency Overshoot
Yuan Chen · Bo Zhang · Dongyuan Qiu · Yanfeng Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文提出了一种并网逆变器的切换有功功率控制策略。通过相轨迹分析验证了控制原理，该方法可直接调节逆变器的最大频率变化率（RoCoF）和频率超调量，从而显著增强电网频率稳定性。
解读: 该技术对阳光电源的构网型（Grid-forming）逆变器及储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）具有重要应用价值。随着高比例可再生能源接入，电网惯量降低，该控制策略通过直接优化RoCoF和频率超调，能显著提升阳光电源产品在弱电网环境下的支撑能力。建议研发团队将其集成至iSo...
用于能量型STATCOM的改进型构网控制以增强阻尼并限制多重电流
Improved Grid Forming Control for Energy-Type STATCOM to Enhance Damping and Limit Multiple Currents
Xianqiang Shi · Rui Li · Xiqi Wu · Dangsheng Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
为提升现代电力系统频率与电压稳定性，本文设计了一种在两个薄膜电容型STATCOM直流母线中嵌入超级电容的能量型STATCOM（ET-STATCOM）。该装置通过有功功率支撑提供虚拟惯量，并通过无功补偿提供电压支撑。文章重点研究了其构网型控制策略，以解决系统阻尼提升与多重电流限制的平衡问题。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统业务。随着高比例新能源接入，电网强度减弱，构网型（GFM）技术已成为储能变流器（PCS）的核心竞争力。文中提出的ET-STATCOM控制策略可优化PCS在弱电网下的惯量支撑与故障电流限制能力，对于提升阳光电源储能系统在电网侧调...
可再生能源并网中的虚拟惯性支持：综述
Virtual Inertia Support for Renewable Energy Integration: A Review
M. Chethan · K. Ravi · IEEE Access · 2024年6月
本文重点综述高比例可再生能源接入下电力系统中的惯性问题。随着基于可再生能源的分布式发电单元大量接入，电力系统呈现出低惯性和弱阻尼特性，严重影响系统的频率稳定性与动态性能。电力电子逆变器使电源与应用解耦，导致系统惯性下降，功率失衡引发的频率快速变化和波动进一步加剧稳定性挑战。本文系统回顾了多种建模与控制算法，并提供详尽的参数描述，填补该领域研究空白，为微网应用中虚拟同步发电机模型与控制策略的后续研究提供参考。
解读: 该虚拟惯性支持技术对阳光电源储能与光伏产品线具有核心应用价值。文章系统梳理的VSG建模与控制算法可直接应用于ST系列储能变流器的构网型GFM控制策略优化，提升PowerTitan大型储能系统在弱电网下的频率支撑能力。针对低惯性问题的解决方案可增强SG系列光伏逆变器在高比例新能源场景下的并网稳定性，改...
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