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变短路比下GFM与GFL逆变器混合系统的功率振荡分析及双互阻尼控制
Power Oscillation Analysis and Dual Mutual Damping Control for Hybrid System with GFM and GFL Inverters Under Varying Short Circuit Ratio
Xiaoke Liu · Yandong Chen · Zili Wang · Cong Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
具备构网型（GFM）和跟网型（GFL）逆变器的混合并网系统中的有功功率振荡会威胁其安全运行。本文考虑了GFM和GFL逆变器之间的耦合，建立了该异构系统的小信号模型。基于该模型，定性和定量地揭示了在不同短路比（SCR）下控制参数对功率振荡的影响机制。特别地，与其他参数相比，GFM逆变器的阻尼起主导作用。因此，将包含角频率和有功功率互阻尼的双互阻尼控制（DMDC）集成到GFM逆变器中以增强系统阻尼。文中还给出了其稳定性分析和关键参数设计。最后，实验结果验证了DMDC的有效性，表明在强电网和弱电网条件...
解读: 该双互阻尼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。在弱电网场景下，阳光电源储能系统常采用GFM构网模式支撑电网，而光伏SG系列逆变器多为GFL跟网模式，两者混合并网时易产生低频功率振荡。该研究揭示的GFM-GFL动态交互机理可指导阳光电源优化混合系统控...
并网逆变器阻抗成形的通用参数整定方法
General Parameter Tuning Method for Impedance Shaping of the Grid-Tied Inverter
Jiayu Fang · Shuying Yang · Zhen Xie · Xing Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月
逆变器的阻抗同时受其控制算法和控制参数的影响。为逆变器获取合适的阻抗形态对于实现设计目标（如足够的稳定裕度和较强的滤波能力）至关重要。针对不同的恶劣电网条件，人们已提出了不同的控制方案及相应的参数整定方法来实现这些设计目标。然而，在实际应用中可能需要将这些控制方案结合起来，因为在现实世界中不同的电网条件可能相互耦合。在这种情况下，必须对所有控制参数进行重新整定以协调各控制方案。基于阻抗的分析方法为测试电网 - 逆变器系统的稳定裕度和谐波抑制能力提供了一个通用视角。然而，现有的基于阻抗的分析方法无...
解读: 从阳光电源的业务实践来看，这项基于阻抗整形的通用参数调谐方法具有重要的工程应用价值。当前公司产品在全球复杂电网环境中面临的核心挑战，正是论文所针对的多重电网条件耦合问题——弱电网、谐波污染、不平衡等工况往往同时存在，传统针对单一工况设计的控制策略难以兼顾。 该技术的核心价值在于将稳定裕度提升、谐波...
一种无需权重因子调整的功率因数改进型模型预测转矩控制
A Model Predictive Torque Control With Power Factor Improvement Without Weighting Factor Adjustment
Hongfeng Li · Haobo Xu · Haotian Xie · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月
在电机控制系统中，当逆变器容量固定时，功率因数的提高有助于提升电机过载能力，进而提高运行稳定性。本文提出一种无需调整权重因子且可提高功率因数的永磁同步电机（PMSM）模型预测转矩控制（MPTC）方法。由于转矩和磁链的预测值与参考值之间的误差可由复功率误差确定，因此在传统MPTC的代价函数中，可用同维度的复功率误差替代磁链误差和转矩误差，从而避免了转矩和磁链权重因子的复杂调整过程。引入功率调节系数 $m$ 旨在提高电机系统的功率因数。当不需要较高功率因数时，$m = 1$；当需要较高功率因数时，$...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的永磁同步电机模型预测转矩控制技术具有重要的应用价值。该技术通过引入复功率误差替代传统成本函数中的转矩和磁链误差，巧妙地规避了权重因子调整这一长期困扰预测控制领域的难题，显著降低了控制算法的调试复杂度。 对于阳光电源的储能变流器（PCS）和光储一体化系统而言，该...
基于梯度的黑箱方法用于提升逆变器构建电站的稳定裕度而不暴露控制器细节
Gradient-Based Black-Box Method for Improving the Stability Margin of Power Station Constructed by Inverters Without Exposing Controller Details
Jiayu Fang · Shuying Yang · Zhen Xie · Xing Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
基于可再生能源发电的电站（PS）中的逆变器可能由不同制造商生产，这些制造商的控制方案相互保密。因此，系统级稳定性预测和面向稳定性裕度提升的参数调整应采用黑箱方式完成。基于奈奎斯特定理和劳斯 - 赫尔维茨判据，本文针对电站中的逆变器提出了一种基于梯度的黑箱（GBBB）建模方法。GBBB 模型是一个以可调控制参数为输入的黑箱加密函数。其输出包含阻抗值、开环稳定性因子和阻抗的参数参与因子，用于基于奈奎斯特准则的电站稳定性判断和面向稳定性裕度提升的参数调整。基于逆变器的 GBBB 模型，电站的稳定性裕度...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于梯度的黑箱建模技术具有重要的战略价值。在大型新能源电站项目中，阳光电源的逆变器常需要与其他品牌设备协同运行，而各厂商出于知识产权保护不愿公开控制算法细节，这给系统级稳定性分析和优化带来了长期困扰。该技术通过黑箱建模方法，在不暴露控制器内部参数的前提下，实现了多厂商设...