Cong Bai · Salish Maharjan · Han Wang · Zhaoyu Wang · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年9月

针对高比例分布式能源主导的配电网长时间停电问题，本文提出一种两阶段随机黑启动资源配置方法（SDMG-BS），支持风险规避且自适应的恢复策略。通过虚拟同步发电机控制的构网型逆变器作为黑启动电源，结合三个暂态频率指标约束保障负荷投入过程中的频率安全。利用智能开关实现微电网间及与主网的异步同步。基于场景的随机规划模型处理可再生能源、负荷及主网停电时长的多重不确定性。线性频率模型规划精度超90%。IEEE 123节点系统仿真表明，该方法关键负荷恢复率提升达20%，可在主网恢复前完成两次微电网同步，且所有...

解读: 该随机黑启动资源配置技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究中基于虚拟同步机控制的构网型逆变器黑启动方案，可直接应用于阳光电源GFM控制技术优化，增强储能系统在电网停电时的自主组网能力。三个暂态频率指标约束（RoCoF、Nadir、稳态偏差）为ST储能变流...

Jyun Lin · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

本文通过模拟异步电机转子动力学中的滑差机制，提升构网型变流器（即虚拟同步机）的暂态稳定性。与同步电机不同，异步电机中转子与定子旋转磁场存在滑差频率，该自由度可用于调节系统频率，类似于同步电机的阻尼绕组作用。所提出的广义滑差频率控制可向系统注入暂态阻尼，并在严重故障时增大等效反馈功率，抑制功角振荡。理论分析与实验结果验证了该方法在改善小信号及大信号稳定性方面的有效性。

解读: 该广义滑差频率控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制具有重要应用价值。通过模拟异步电机滑差机制注入暂态阻尼，可显著提升储能系统在弱电网及故障工况下的功角稳定性和抗扰动能力。该方法可直接集成到现有虚拟同步机VSG控制架构中，增强ST系列产品在高比例新能...

Changbin Hu · Gaowei Wang · Shanna Luo · Xuecheng Li 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月

针对互联多虚拟同步发电机系统中存在的电能质量下降和无功功率分配不均问题，提出一种基于分层架构的电能质量提升与功率分配协调控制策略。通过建立系统的状态空间模型，设计基于残差的分层补偿控制结构，包含电力电子层的电能质量控制器与通信网络层的分布式功率分配控制器。该结构无需扰动或线路参数信息，不改变原有控制器，具有低阶、易实现、响应快等优点。小信号分析验证了系统的整体稳定性，仿真与实验结果证明了该策略的有效性。

解读: 该分层电能质量与功率分配协调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。针对多台储能变流器并联运行场景，该技术可直接应用于阳光电源构网型GFM控制架构的优化升级：通过残差补偿控制器实现电能质量提升与无功功率精确分配，无需修改现有VSG控制器，兼容性强。分层...

Patrick J. Palanas · Xianfei Xie · Xiaozhe Li · Wenhao Chen 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年7月

交流励磁同步调相机（AC SynCon）结合了双馈电机和飞轮储能的优势，作为一种为薄弱电网提供频率和电压支撑的解决方案，近期受到了关注。新兴的电网形成控制策略的应用，使交流励磁同步调相机能够提供快速的无功功率响应和与传统同步调相机相当的强惯性支撑。然而，交流励磁同步调相机与传统过流保护结合时存在的有功功率不稳定风险，可能会在电网发生重大扰动时降低交流励磁同步调相机的性能。本文提出了一种适用于交流励磁同步调相机的虚拟同步调相机（VSC）励磁方案，并解决了上述不稳定机制问题。通过引入虚拟功角（VPA...

解读: 该虚拟同步调相机励磁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。通过功角限制的励磁动态调节策略，可直接增强现有VSG控制算法的暂态稳定性，特别适用于弱电网场景下的构网型GFM控制模式。该方案的功角摆幅抑制机制可优化ST储能系统在电网故障时的惯性支撑响应，减...

Theodoros E. Kavvathas · George C. Konstantopoulos · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月

本文提出一种新型虚拟同步发电机（VSG）架构，通过引入动态虚拟惯性以提升传统VSG的动态响应性能，并确保频率、输出电流和电压始终处于预设范围内。所设计的控制律根据频率变化率和频率偏差实时调节虚拟惯性，有效抑制扰动后的频率变化率（RoCoF）与最大频率偏差，同时保证虚拟惯性始终位于限定区间内且不引入非连续动态。基于向量场理论与最终有界性定理，严格证明了系统状态变量的有界性。在连接无穷大母线及含多台VSG与同步机的完整系统中均进行了稳定性分析。通过Typhoon HIL实时仿真平台与实验系统验证了该...

解读: 该动态虚拟惯性VSG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。当前阳光电源构网型GFM控制已采用VSG技术，但传统固定惯性方案在扰动响应与频率稳定间存在矛盾。本文提出的根据频率变化率和偏差实时调节虚拟惯性的方法，可显著提升ST储能系统在负荷突变和短路故障下的...

Armando J. G. Abrantes-Ferreira · Alexandre C. Oliveira · Antonio M. N. Lima · Xiongfei Wang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

构网型（GFM）变换器在新能源并网中具有广泛应用前景，但其功率角暂态稳定性限制了在严重故障下的性能。现有方法将功率角δ限制在[-90°, 90°]范围内，降低了变换器的利用率。本文针对dispatchable VOC（dVOC）和虚拟同步发电机（VSG）两类GFM方法，提出一种模式自适应的功率角控制策略，可在超弱电网（SCR≈1）下提升大信号同步稳定性。该策略仅依赖本地测量估算δ，在保持输出电压幅值恒定的同时，通过调节有功功率实现四象限范围内的稳定运行。实验与控制器硬件在环结果表明，所提方法在暂...

解读: 该功率角四象限运行技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源构网型产品在超弱电网（SCR≈1）场景下，功率角受限于±90°范围，限制了暂态稳定裕度。该研究提出的模式自适应功率角控制策略可直接应用于ST系列的dVOC和VSG控制模式，通过本地测量实...

Jia Liu · Jinyi Su · Yadan Hou · Jingyu Guo 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月

针对单相构网型(GFM)变换器设计,研究二阶广义积分器(SOGI)功率计算方法引入的周期时变性。采用功率的相量域表示建立小信号线性化模型,获得功率计算部分的线性化传递函数。将线性化传递函数用于单相虚拟同步发电机(VSG)的精确闭环极点配置设计。提出自适应状态反馈(ASF)极点分配设计方案处理周期时变性。仿真和实验验证了线性化模型在精确设计单相GFM变换器闭环中的有效性。

解读: 该单相构网型功率环精确设计技术对阳光电源单相储能和光伏逆变器的VSG功能开发有重要指导价值。SOGI功率计算线性化建模方法可应用于户用储能系统的单相构网控制器设计,提高闭环性能和稳定性。ASF极点配置方案对阳光电源SG系列单相光伏逆变器的构网型升级有借鉴意义,可实现精确的功率-频率控制。该技术对分布...

Yangjian Ling · Meng Huang · Pan Feng · Zhen Tian 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月

光伏或储能系统中采用的多台并联电压源型变换器（VSC）在不同电网条件下可能面临振荡及故障扰动问题。本文提出一种集中式控制架构，通过构网型（GFM）控制抑制有功功率振荡并支撑电网电压与频率。以虚拟同步发电机（VSG）作为集中控制器，与本地控制器通信，并在本地控制器中引入互阻尼和功角反馈，实现精确的有功功率均分。分析了通信延迟、互阻尼等关键参数的影响。最后通过仿真及分层控制器硬件在环（CHIL）实验验证了所提控制策略的有效性。

解读: 该并联VSC集中式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。文章提出的VSG集中控制架构结合互阻尼和功角反馈，可直接应用于多台ST2236UX/ST2500UX-MV并联场景，解决弱电网下有功振荡和功率均分难题。通信延迟补偿策略可优化阳光电源现有分层...

Shah Fahad · Buxin She · Junjie Yin · Fangxing Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月

传统虚拟同步发电机（VSG）通常针对孤岛模式（IM）设计，以满足频率变化率（RoCoF）等运行要求，但在并网模式（GCM）下，当电网条件变化时可能无法满足控制性能指标。此外，传统VSG控制未考虑弱电网下预同步方案的影响，导致IM模式下的RoCoF性能下降。为此，本文提出基于双延迟深度确定性策略梯度（TD3）算法的自适应控制方法，以提升VSG在IM与GCM间无缝切换的动态响应性能。首先建立VSG系统模型用于问题建模，进而设计兼顾频率与RoCoF的奖励函数，引导智能体在不同负载、功率指令及电网条件下...

解读: 该数据驱动自适应VSG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。TD3算法可优化现有VSG控制策略，解决弱电网并网与孤岛模式切换时的RoCoF性能劣化问题，提升储能系统在电网强度变化时的动态响应能力。该方法可直接应用于ST系列产品的构网型GFM控制算法升...

Yunda Xu · Ruifeng Yan · Tapan Kumar Saha · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

随着可再生能源渗透率提高，基于逆变器的电源在弱电网下的稳定性问题日益突出，尤其跟网型变流器易失稳。虚拟同步发电机（VSG）电池储能系统被证明可改善此类稳定性，但其最优容量配置尚不明确。现有研究多依赖小信号或阻抗模型，仅适用于单一运行点，难以涵盖多种调度场景与电网强度变化。本文提出一种可视化系统稳定运行区域的新方法，揭示不同有功功率与电网阻抗下的稳定边界，并提出计及多工况变化的VSG容量优化配置策略，在确保稳定的同时最小化储能容量。通过PSCAD仿真验证了该策略在广泛运行条件下的有效性与可靠性。

解读: 该VSG储能优化配置技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的可视化稳定运行区域方法可直接应用于ST储能系统的容量规划工具，帮助客户在弱电网场景下精准确定VSG储能配置，避免过度投资。针对多调度场景和电网强度变化的优化策略，可集成到iSolarCl...

钱彧声 · 黄文焘 · 余墨多 · 陈建民 等5人 · 中国电机工程学报 · 2025年2月 · Vol.45

针对独立交流微电网受扰后易出现频率波动与突变的问题，利用直流电压、电机转速与系统频率间的耦合特性，提出变频负载电容电压与电机转速自适应协同调频方法。通过虚拟同步机整流与异步机矢量控制结合，在逆变侧外环引入含频率微分的电压-转速协同项，实现电容与电机惯量对频率扰动的快速响应。建立变频负载小信号模型，依据直流电压与转速范围自适应调节协同系数，优化惯量释放比例。基于频率响应时域解析式，提出自适应系数及权重系数最优区间的整定方法。RT-LAB半实物实验结果表明，该策略有效提升了独立微网的频率动态品质。

解读: 该变频负载协同调频技术对阳光电源储能与微电网产品具有重要应用价值。在PowerTitan储能系统中，可将VSG控制与变频负载（如空调、水泵）的直流母线电容及电机转速耦合，通过自适应协同系数实现多惯量源协同调频，有效抑制独立微网频率突变。该方法可优化ST系列储能变流器的构网型GFM控制策略，在工商业微...

Chang Li · Yaqian Yang · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年1月

本文提出了一种用于电网形成型虚拟同步发电机稳定性评估的新型建模框架。具体而言，结合频率和电压幅值阐明了自稳定性和诱发稳定性的机制。推导了频率自环、电压自环、频率诱发环和电压诱发环的模型，以全面识别振荡机制是由自稳定环引起的，还是由振荡传递引起的。通过数学推导并结合物理意义的逻辑判断，发现频率与有功功率具有相同的闭环传递函数。最后，通过实验验证了分析结果。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文针对构网型虚拟同步发电机（Grid-Forming VSG）的振荡传递机制研究具有重要的工程应用价值。随着我司在光伏逆变器和储能系统领域不断推进构网型技术路线，该研究提出的自稳定性和诱发稳定性建模框架，能够为产品的稳定性设计提供更精准的理论指导。 该论文的核心价值...

Francisco Jesús Matas-DíazManuel Barragán-VillarejoJosé María Maza-Ortega · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年1月 · Vol.1

随着电力系统中换流器接口电源（CIGs）逐步取代传统同步机，现代电网亟需采用构网型控制技术以保障供电安全。本文提出一种系统化的小信号分析流程，用于评估考虑电力系统特性的构网型虚拟同步发电机（VSG）的同步稳定性，并指导控制器参数整定以提升系统稳定性。该方法适用于六种不同类型的构网型VSG，并通过实验验证了理论分析的准确性。研究最后总结了关键结论，并讨论了不同构网型VSG在不同电网特性下的适用性。

解读: 该系统化小信号分析方法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型控制优化具有直接应用价值。研究提出的六种VSG拓扑分析流程可指导阳光电源在弱电网场景下优化控制器参数整定策略，提升储能系统同步稳定性和电网支撑能力。该方法论可应用于ST2236UX等构网型储能变流器的控制算法...

和萍 · 王明洋 · 文福拴 · 李秋燕 等6人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49

储能虚拟同步发电机（VSG）可提升电网调节能力，但其固有振荡特性威胁系统稳定。本文建立计及虚拟励磁调节器（VER）和虚拟补偿环节的VSG小信号模型，识别影响稳定性的关键变量。采用复数力矩系数法分析表明，VER引入负阻尼力矩，为此提出功率解耦控制予以抑制。进一步发现虚拟功率补偿（VPC）提供的阻尼力矩受振荡频率影响，且不同控制目标间存在矛盾。为此提出基于虚拟频率补偿（VFC）的控制策略，可在增强阻尼的同时保持动态响应性能，并消除频率对阻尼力矩的影响。仿真验证了理论分析与所提控制的有效性。

解读: 该虚拟力矩补偿技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究揭示的VER负阻尼问题及功率解耦控制方案，可直接优化现有VSG控制算法，提升储能系统在弱电网下的稳定性。所提VFC策略解决了虚拟功率补偿中阻尼力矩受振荡频率影响的矛盾，为ST储能变流器的构网型GFM...

Min Huang · Huiying Zhang · Kangan Wang · Zhilei Yao 等5人 · IEEE Access · 2025年1月

作为连接可再生能源的关键元件，构网型逆变器GFI多采用下垂控制作为外环，但扰动时可导致系统频率快速变化。传统模型预测控制MPC广泛用于变流器内环控制，但严重依赖模型参数。为克服上述缺陷，本研究提出虚拟同步机无模型预测控制VSG-MFPC。该方案使用基于自回归外生输入ARX模型的自回归MFPC作为内环控制结构进行电压预测，结合简化虚拟同步机VSG作为外环控制结构实现功率分配和惯量支撑控制系统。MFPC实施提升系统参数鲁棒性。在此基础上，进一步研究算法参数初始化、延迟补偿和限流能力的改进方案。此外，...

解读: 该无模型预测控制技术与阳光电源构网型储能系统高度相关。阳光ST储能变流器采用GFM控制技术支持弱电网和微电网场景。该VSG-MFPC方案的参数自适应能力可显著提升阳光储能系统对电网参数变化的鲁棒性。传统MPC依赖精确模型，在电网阻抗变化或非线性负载场景下性能下降。该研究的无模型方法可集成到阳光GFM...

Qingfeng Wu · Xiaolin Chu · Yamin Fan · Liqun Liu 等5人 · IEEE Access · 2025年1月

退役电动汽车锂电池可用于微电网以充分利用锂电池剩余容量。由于使用寿命和环境差异，微电网中退役锂电池包的荷电状态和容量难以完全一致，SOC均衡是延长退役锂电池寿命的重要手段。然而传统虚拟同步发电机控制方案和现有基于虚拟同步发电机的SOC均衡方案无法实现虚拟同步发电机控制微电网中非等容量退役锂电池的SOC均衡。因此提出基于虚拟同步发电机控制的非等容量退役锂电池SOC均衡方案。分析传统虚拟同步发电机控制和退役锂电池容量差异在SOC均衡中的影响机制，通过修正传统虚拟同步发电机控制参数和线路阻抗消除容量对...

解读: 该退役电池SOC均衡技术与阳光电源储能系统梯次利用战略高度契合。阳光在电池梯次利用领域布局储能系统，该虚拟同步机和一致性算法方案可优化非等容量电池包的能量管理。阳光可将该技术应用于ST系列储能系统的BMS和EMS协同控制，实现梯次利用电池的高效均衡和寿命延长，降低储能成本，提升系统经济性，推进循环经...

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...

Yiming Cao · Yingzhou Peng · Chongyu Zhao · Quanjie Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

随着可再生能源的广泛应用，具备自同步并网能力的虚拟同步发电机（VSG）受到广泛关注。作为功率转换核心器件，IGBT因易发生故障而影响系统可靠性与寿命，成为研究重点。现有主动热控制（ATC）方法虽可调控IGBT芯片结温并延长寿命，但多需改动模块结构或导致电能质量下降，且忽视基频电流引起的长期热循环对周期性结温波动的影响。为此，本文提出一种基于开关频率调制的VSG内部IGBT主动热控制方法，有效降低IGBT平均结温及周期性结温波动。仿真与实验验证了该方法的有效性。

解读: 该基于开关频率调制的VSG热控制技术对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该方法可在不改动IGBT模块结构的前提下，通过动态调节开关频率有效降低功率器件平均结温及基频热循环引起的周期性温度波动，直接提升系统可靠性与寿命。对于阳光电源已广...

Chongyu Wang · Wei Lin · Guoteng Wang · Mohammad Shahidehpour 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月

本文提出一种考虑频率安全约束的主动配电网最优恢复调度框架（FRSDN），充分利用分布式能源，特别是逆变型可再生能源发电单元（IIREGs）。通过融合同步热电机组调速器与IIREG虚拟同步控制的等效聚合频率响应，建立了适用于可再生能源主导的配电网恢复过程中负荷投入阶段的线性化且保守的动态频率指标约束。进一步，构建了序贯动态边界识别模型（SDIDM），精确辨识网络化微电网的动态边界及参与机组类型，从而有效施加频率安全约束。最终将问题建模为三层鲁棒混合整数线性规划（MILP），并采用列与约束生成（C&...

解读: 该频率约束恢复调度技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究提出的虚拟同步控制聚合频率响应模型，可直接应用于优化阳光电源储能PCS的VSG控制策略，提升微电网黑启动和孤岛运行时的频率稳定性。动态边界识别算法为iSolarCloud平台提供了配电网恢复调度的智...

Zhiyuan Meng · Xiangyang Xing · Xiangjun Li · Wenlong Ding 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年8月

虚拟同步发电机（VSG）通过模拟同步机特性为电网提供频率和电压支撑，提升新能源系统的稳定性。然而，在电网故障期间，VSG同样面临失步等问题。本文通过分析功率-功角曲线中运行点的动态行为，提出一种自适应功率角补偿（APAC）算法，有效解决VSG的两类暂态稳定问题。该控制策略在故障期间从有功功率控制切换至功率同步控制，并实施功角补偿，无需依赖平衡点存在或复杂的参数设计与线路阻抗信息，显著增强系统鲁棒性与暂态稳定性。仿真与实验结果验证了所提方法的有效性。

解读: 该自适应功率角补偿算法对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源构网型GFM控制中的VSG技术在电网故障时存在失步风险，该算法通过功率-功角曲线动态分析实现有功功率控制与功率同步控制的自适应切换，无需复杂参数整定和线路阻抗信息，可直接集成到ST储能变...