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用于逆变器分散并联运行的简单控制器配置
Simple Controller Configuration for Decentralized Parallel Operation of Inverters
Onkar Vitthal Kulkarni · Suryanarayana Doolla · B. G. Fernandes · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年2月
本文提出了一种用于独立交流供电系统中单相逆变器分散并联运行的简化控制器配置。该设计考虑了控制器无法获取滤波电容电压和电网电流信息的情况，通过内部估计电压参考值来实现控制，有效简化了系统架构并提升了并联运行的鲁棒性。
解读: 该研究提出的分散式并联控制策略对阳光电源的户用光伏逆变器及微电网解决方案具有重要参考价值。在户用场景中，通过减少传感器依赖（如无需电容电压反馈）可降低硬件成本并提升系统可靠性。该技术可优化阳光电源iSolarCloud智能运维平台下的分布式能源调度逻辑，特别是在离网或弱电网环境下，通过简化控制架构提...
基于优化损耗分布调制方案的增强型混合有源中点钳位变换器
Enhanced Hybrid Active-Neutral-Point-Clamped Converter With Optimized Loss Distribution-Based Modulation Scheme
Satish Belkhode · Anshuman Shukla · Suryanarayana Doolla · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年3月
本文针对中压应用中的有源中点钳位（ANPC）变换器，提出了一种基于损耗分布优化的调制方案。通过在三电平ANPC拓扑中合理利用碳化硅（SiC）MOSFET，在保证高效率的同时有效降低了系统成本，提升了功率密度。
解读: 该研究对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、以及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着光伏和储能系统向更高电压等级和更高功率密度演进，利用SiC器件提升效率已成为趋势。该文提出的损耗分布优化调制方案，能够帮助研发团队在不显著增加成本的前提下，平衡SiC器件的损耗与热应力...
用于中压直流系统高频低dv/dt的多开关桥臂DAB变换器
Multiswitch-Leg DAB Converter for Low dv/dt at High Operating Frequency for MVDC Systems
Suman Mandal · Anshuman Shukla · Suryanarayana Doolla · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
中压大功率DC-DC隔离变换器因其高效率和高功率密度备受关注。本文针对变换器变压器绕组dv/dt及开关管电压应力问题，提出了一种多开关桥臂双有源桥（DAB）变换器拓扑，旨在实现高频工作下的低dv/dt特性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及中压直流接入场景具有重要参考价值。随着储能系统向更高电压等级（如1500V甚至更高）发展，DAB变换器作为核心DC-DC环节，其dv/dt控制直接影响变压器绝缘寿命及电磁兼容性。该多开关桥臂拓扑有助于降低开关应力，提升系统可...
基于负序功率的去中心化主动功率孤岛保护方案
Decentralized Negative Sequence Power Based Protection Scheme for Active Power Islands
Deepika Chhetija · Imran Khan · Zakir Hussain Rather · Suryanarayana Doolla · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
摘要：分布式网络中逆变器接口分布式电源（IIDG）渗透率的不断提高可能导致电力孤岛的形成。由于IIDG的短路电流较低且短路行为不一致，这些电力孤岛面临着保护方面的问题。为解决这些问题，本文提出了一种基于负序功率、无需通信的电力孤岛保护方案，该方案利用在继电器端子处测量的本地电压和电流。详细阐述了利用该方案进行故障检测、方向识别和协调的原理。考虑了各种故障类型、故障初始角度和故障电阻，在国际大电网会议（CIGRE）低压基准网络和改进的IEEE 33节点网络上对该方案进行了验证。使该方案经历电机启动...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于负序功率的分散式保护方案直接契合我们在分布式光伏和储能系统领域面临的核心技术挑战。随着公司逆变器产品在配电网中的大规模部署，由逆变器接入的分布式电源（IIDGs）形成的孤岛运行模式已成为常态，而传统保护方案在低短路电流和非均匀故障特性下的失效问题，正是制约我们系统可...
对称与不对称故障下跟网型逆变器故障穿越性能的改进
Improved Fault Ride-Through Response of Grid Forming Inverters Under Symmetrical and Asymmetrical Faults
Imran Khan · Suryanarayana Doolla · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年6月
由于电网形成逆变器能对电网扰动做出瞬时响应，因此对其电压源特性有需求。然而，这可能会导致在故障期间出现大电流。因此，需要先进的方法来辅助实现成功的故障穿越（FRT），同时不影响半导体开关的电流限制。本文提出了一种基于虚拟阻抗的方案来控制稳态电流，同时利用有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）的直接调制方案来限制瞬态电流峰值。所提出的方法能在对称和不对称故障期间限制逆变器电流。所提出的电网形成控制在正常电压和电压骤降水平下均表现出高带宽特性。此外，还可以控制不对称故障期间的负序电流注入。在电...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型逆变器故障穿越技术的研究具有重要的战略价值。随着新能源装机容量不断提升，电网对逆变器的构网能力和故障穿越性能提出了更高要求，这与我们在光伏逆变器和储能系统领域的核心竞争力直接相关。 该论文提出的虚拟阻抗结合有限集模型预测控制（FCS-MPC）的方案，有效解决...
一种低惯量电力系统中快速频率响应储备定容的在线方法
An Online Approach for Dimensioning Fast Frequency Response Reserve in a Low Inertia Power System
Akhilesh Panwar · Zakir Hussain Rather · Ariel Liebman · Roger Dargaville 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月
随着同步发电容量逐步退出及非同步电源比例上升，系统惯量下降导致频率失稳问题日益突出，传统慢速备用难以有效抑制频率跌落，亟需配置快速频率响应储备（FFR）。本文提出一种在线框架，用于量化现有光伏电站可提供的FFR容量。该框架采用基于机器学习的回归模型，预测不同运行条件下系统的频率变化率（RoCoF）和频率最低点，评估频率安全性，并分析网络阻抗与备用接入位置对频率改善的影响。结合系统安全与电气距离信息，提出聚类方法以避免过度采购FFR。算例表明，所提方法可在保障频率安全的前提下显著降低所需FFR容量...
解读: 该FFR在线定容技术对阳光电源ST系列储能系统和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。研究提出的基于机器学习的RoCoF和频率最低点预测模型，可集成至iSolarCloud平台实现智能FFR容量规划，避免储能系统过度配置。其聚类方法结合电气距离优化备用布局，可指导PowerTitan储能系统在电网中...
一种确定含分布式光伏的不平衡配电网可行运行区域的新方法
A New Approach to Determine Feasible Operating Region of Unbalanced Distribution Networks With Distributed Photovoltaics
Manorath Prasad · Zakir Hussain Rather · Reza Razzaghi · Suryanarayana Doolla · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年3月
随着分布式发电在电网管理中作用的提升，本文提出一种更贴近实际的新方法，用于确定不平衡主动配电网的运行空间及其灵活性潜力。主动配电网的可行运行区域由其与主网间有功-无功功率交换范围构成，且不违反网络约束。研究探讨了高渗透率单相和三相分布式光伏及电压敏感负荷在不同运行点下对可行区域的影响。基于Volt-Var控制的光伏与电压敏感负荷的综合响应决定了主网-配电网接口处的功率流动，确保满足电压幅值与不平衡度约束。此外，可行区域与变电站变压器分接头位置的关联实现了对整个运行区域的遍历，支持主网与配电网间的...
解读: 该不平衡配电网可行运行区域确定方法对阳光电源SG系列光伏逆变器的Volt-Var控制策略优化具有重要价值。研究提出的基于节点灵敏度的可调Volt-Var控制可直接应用于SG逆变器的无功调节算法，通过动态调整Q(V)曲线参数扩展系统运行边界。对于PowerTitan储能系统，该方法可用于计算主网-配电...
一种基于功率派生虚拟阻抗与混合PI-MPC下垂控制的改进型暂态与稳态功率分配方案
A Power-Derived Virtual Impedance Scheme With Hybrid PI-MPC Based Grid Forming Control for Improved Transient and Steady State Power Sharing
Imran Khan · A. S. Vijay · Suryanarayana Doolla · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
随着逆变型电源渗透率的提升，提升传统发电逆变器功能并充分挖掘其潜力而不牺牲电能质量具有重要意义。本文提出一种新型自适应功率派生虚拟阻抗（PDVI）方案，结合混合比例积分-模型预测控制（PI-MPC）实现电网形成控制，确保分布式电源间精确的有功与无功功率分配。该方法在暂态和稳态下均能有效改善基波及非基波（谐波与不平衡）负载功率分配性能，无需在谐振频率处整定多个比例谐振控制器。所提PDVI策略结构简单、无需通信，且不依赖线路参数或网络结构。混合PI-MPC控制具备快速动态响应能力，并显著降低总谐波畸...
解读: 该混合PI-MPC构网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。所提功率派生虚拟阻抗方案可直接应用于多机并联储能系统，实现无通信条件下的精确功率分配，解决阳光电源储能集群在弱电网环境下的协调控制难题。混合PI-MPC控制架构相比传统多谐振控制器显著简化参...