王书扬 · 周泽昕 · 杨国生 · 曹虹 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年17月 · Vol.45

针对模块化多电平矩阵变换器（M3C）海上风电低频输电系统中双端弱馈与频率降低导致差动保护灵敏性与速动性不足的问题，分析M3C及风机变流器控制特性下故障序电流耦合关系，发现区内故障时线路两侧负序短路电流幅值存在差异。据此提出基于负序控制特性差异的采样值电流积聚量保护原理，通过积聚运算快速放大该差异特征，显著提升动作速度，且区外故障可靠不动作。PSCAD电磁暂态仿真结合现场录波验证表明，该保护可于3 ms内识别区内金属性短路，耐受过渡电阻达200 Ω。

解读: 该研究针对低频输电系统保护问题的创新解决方案对阳光电源的大型储能和海上风电产品线具有重要参考价值。负序控制特性差异的保护原理可应用于PowerTitan储能系统的故障检测,提升系统安全性。其3ms快速响应和200Ω高阻抗故障识别能力,可优化ST系列储能变流器的保护策略。该技术对构建更可靠的储能及风电...

郭端格 · 施星宇 · 曹一家 · 王炜宇 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年15月 · Vol.45

开展风电机群电磁暂态仿真有助于分析系统故障或弱阻尼下的多时间尺度动态特性。单机聚合方法虽提升效率，但存在参数辨识耗时、模型精细度不足及动态表征能力弱等问题。本文提出一种基于解析优化的等值建模方法，以风机内部模块为单位构建灰箱模型，结合方程参数/结构约束与运行数据，采用稀疏松弛正则化与近端梯度算法求解。在不同规模与参数配置下对比传统方法，并在高压直流送出的海上风电场进行大、小干扰验证。算例表明，该方法计算高效、样本需求少，等值模型能准确反映多时间尺度动态，且在参数与结构变化下具有更优的等值稳定性。

解读: 该研究的等值建模方法对阳光电源的风电变流器和储能变流器产品线具有重要参考价值。特别是在大规模风储联合项目中,可应用于ST系列储能变流器的电磁暂态建模,优化其在弱电网条件下的动态响应性能。该方法的高效计算和多时间尺度动态表征特性,有助于提升PowerTitan储能系统的控制策略设计。解析优化思路也可用...

钟吴君李培强涂春鸣 · 中国电机工程学报 · 2025年12月 · Vol.45

精准的风电功率预测对电力系统安全稳定运行具有重要意义。针对风电场内风机间受尾流效应影响存在的复杂时空关联特性，现有方法因忽略其动态变化且受限于传统图结构的二元表达能力，难以准确建模多元关系。本文提出一种基于尾流关联的动态超图预测方法，将风机作为节点，利用空间位置与多元关系构建超边，并结合Jensen尾流模型与射线法建立动态超图结构。设计动态超图卷积与双向LSTM融合的时空特征提取与拟合模块，有效捕捉风电功率的动态时空依赖性。基于真实数据的实验验证了该方法在多维度上的优越性。

解读: 该研究的动态超图预测方法对阳光电源的风电变流器和智能运维系统具有重要应用价值。首先，该方法可集成到iSolarCloud平台的预测模块中，提升风电场发电功率预测精度，优化调度策略。其次，对于风储混合电站的ST系列储能变流器，精准的功率预测有助于优化储能调度和容量配置。此外，该方法的时空特征建模思路可...

李哲锴杨仁炘方梓熙于浩天蔡旭 · 中国电机工程学报 · 2025年10月 · Vol.45

通过将小功率全控换流器与二极管不控整流单元（DRU）并联替代大容量模块化多电平换流器，可有效降低海上风电直流送出成本。现有研究多集中于系统拓扑与暂稳态控制，对谐波与无功特性的分析尚不充分。本文建立包含海上风场、DRU及辅助全控换流器的三端直流系统，构建简化与详细等值模型，分析开关导通过程与换相机理，揭示系统主导谐波为公共耦合点电压谐波而非电流谐波；进一步探讨交直流侧电感参数对谐波幅值的影响，验证模型合理性并指导参数设计；提出适用于该混合拓扑的谐波电压抑制策略，并通过仿真与硬件在环实验验证换相机理...

解读: 该研究的混合换流拓扑与谐波抑制技术对阳光电源的大功率产品线具有重要参考价值。DRU-VSC混合方案可应用于ST系列储能变流器和SG系列集中式逆变器,通过小功率全控单元与不控整流单元并联,可显著降低成本。其换相机理分析和谐波抑制策略可优化PowerTitan等大型储能系统的电能质量控制。特别是文中提出...

肖晃庆甘慧辰 · 高电压技术 · 2025年7月 · Vol.51

在深远海风电直流送出技术中，二极管整流单元（DRU）与模块化多电平换流器（MMC）并联系统因控制灵活、支持黑启动等优势备受关注。本文提出一种由二极管不控桥臂与子模块级联桥臂并联构成的桥臂级混合型换流器拓扑，建立其数学模型，分析工作原理及谐波电流传递特性。基于此，提出有功功率协调与谐波抑制控制策略，实现有功全由二极管桥臂传输，MMC桥臂承担无功与谐波补偿。通过PSCAD/EMTDC搭建1000MW仿真模型，验证了所提方案的有效性。结果表明，相比站级并联方案，该方案可省去一台DRU侧变压器，降低谐波...

解读: 该桥臂并联混合型换流器技术对阳光电源的大功率产品线具有重要参考价值。其混合拓扑结构可应用于ST系列MW级储能变流器和SG系列集中式逆变器,通过二极管桥臂与MMC桥臂的协同控制实现高效率传输与电能质量优化。特别是在谐波抑制和无功补偿方面的创新,可优化阳光电源产品的电网友好性能。该方案省去变压器、降低谐...

潘春阳 · 文书礼 · 朱淼 · 侯川川 等6人 · 中国电机工程学报 · 2025年6月 · Vol.45

高精度风电功率预测对提升风电消纳与经济效益具有重要意义。针对现有模型离线训练后难以适应实时波动、缺乏在线优化能力的问题，本文提出一种结合概念漂移监测与增量更新机制的超短期风电在线预测方法。通过双通道对冲循环神经网络进行预训练，并在实际运行中利用概念漂移检测识别数据分布变化，实时分析风电波动性；结合对冲算法与在线学习实现模型权重的动态调整，提升模型自适应能力。实验结果表明，该方法较传统离线模型显著提高了预测精度与实时适应性。

解读: 该研究的在线预测与自适应优化技术对阳光电源的新能源产品具有重要应用价值。首先可应用于ST系列储能变流器的功率调度优化，通过实时监测风电波动提升储能调峰效率；其次可集成到iSolarCloud平台，增强对风光储多能互补系统的智能运维能力。双通道对冲循环神经网络的预测框架也可用于SG系列逆变器的MPPT...

肖晃庆 · 甘慧辰 · 黄莹 · 张利东 等5人 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51

柔性直流输电技术是大规模远海风电并网的首选方案，但其换流平台体积大、重量重，导致建设成本高。本文从集电与输电两个层面综述了远海风电轻型化直流送出的关键技术。集电方面主要包括中频交流、直流汇集及无升压变压器交流汇集技术；输电方面涵盖紧凑型模块化多电平换流器、二极管整流单元及混合型整流器的高压直流技术。最后展望了未来发展方向与关键技术挑战，为降低工程成本提供参考。

解读: 该研究的轻型化直流送出技术对阳光电源的大功率产品线具有重要参考价值。紧凑型模块化多电平换流器技术可应用于ST系列储能变流器和SG系列集中式逆变器,有助于提升功率密度并降低成本。中频交流和直流汇集技术对PowerTitan储能系统的高压直流母线设计提供创新思路。二极管整流单元的应用可优化车载OBC和充...

蔡放 · 李政轩 · 宋强 · 余占清 等6人 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51

针对海上换流平台体积与重量受限的问题，研究了基于单向电流型混合模块化多电平换流器（UC-HYB-MMC）的紧凑化换流阀设计方法。以±500 kV/2000 MW海上风电直流输电系统为例，完成换流器参数设计，并开展UC-CDSM与UC-FBSM子模块的结构设计。热仿真结果表明，子模块散热性能良好，器件结温处于允许范围且阀串温度分布均匀。在此基础上完成阀段与阀塔结构设计，实现阀厅整体布置。与常规半桥子模块MMC相比，UC-HYB-MMC在占地面积和体积方面具有显著优势。

解读: 该研究的紧凑化换流阀设计方法对阳光电源大功率产品线具有重要参考价值。UC-HYB-MMC拓扑的体积优化特性可应用于ST2000储能变流器和SG3000HV光伏逆变器的功率密度提升。其单向电流型混合子模块设计思路可优化PowerTitan系统的功率模块布局,提高系统集成度。热管理设计方法对提升SiC功...

杨明睿向往文劲宇 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51

海上风电经二极管整流器-模块化多电平换流器（DR-MMC）串联直流送出系统在远海大规模并网中具有应用潜力。由于DR单向导电性及海上/陆上MMC直流电压不匹配，系统难以直接启动。为此提出不控充电、半控充电与全控启动三阶段启动策略。分析了不控充电阶段子模块的充电特性与限流电阻设计方法，提出了考虑能量均衡的半控充电策略以解决部分子模块能量不足问题，并基于MMC功率双向传输能力与风电场低电压穿越特性，构建了交流风电场、海上MMC与陆上MMC协同控制的全控启动策略。PSCAD/EMTDC仿真验证了该策略的...

解读: 该研究的DR-MMC串联直流送出系统启动策略对阳光电源的大型储能和高压输电产品具有重要参考价值。三阶段启动策略可应用于PowerTitan储能系统的软启动控制,优化ST系列储能变流器的启动性能。其中半控充电策略解决子模块能量均衡问题的方法,可用于改进SG系列三电平光伏逆变器的预充电控制。全控启动阶段...

李小龙 · 樊艳芳 · 侯俊杰 · 卢俊龙 等5人 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51

相较于交流汇集方式，直流汇集通过高变比大容量直流变换器对直流输出型风电机组进行升压汇流，可降低损耗并利于远距离直流输电。针对系统中电力电子设备密集带来的振荡风险，本文建立了输入并联输出串联Boost全桥隔离变换器的二端口阻抗模型，进而构建串并联汇集结构下风电场送出端口阻抗模型，并采用多谐波线性化法建立模块化多电平换流器（MMC）直流侧输入阻抗模型。基于小信号频域特性开展小干扰稳定性分析，并通过MATLAB/Simulink时域仿真验证了所提模型及稳定性结论的准确性。

解读: 该研究对阳光电源的大功率DC-DC变换器和MMC产品线具有重要参考价值。文中提出的输入并联输出串联Boost全桥隔离变换器的建模方法,可应用于ST系列储能变流器的DC-DC级设计和PowerTitan储能系统的功率模块优化。阻抗建模和小干扰稳定性分析方法对提升SG系列光伏逆变器的系统稳定性具有指导意...

程启明杜婷伟渠博岗 · 中国电机工程学报 · 2025年3月 · Vol.45

九边形模块化多电平变换器（N-MMC）作为一种多端口直接AC/AC变换器，具备低频运行、高可靠性等优势，在海上风电分频输电中具有应用前景。现有研究多未对内部电气量解耦，且常用单一控制策略存在动态响应与抗干扰能力不足的问题。为此，本文建立N-MMC的解耦模型，提出结合无源控制与滑模控制的PBC-SMC复合控制策略。通过Matlab仿真对比PI、PBC与PBC-SMC的控制性能，并在RT-LAB平台验证所提方法。结果表明，PBC-SMC具有更快响应速度与更高电能质量。

解读: 该研究的九边形MMC拓扑及其PBC-SMC控制策略对阳光电源的大功率变换产品具有重要参考价值。特别是其解耦控制和抗干扰能力的提升,可应用于ST系列储能变流器和大型PowerTitan系统的多电平拓扑优化。该技术能够提升系统的电能质量和动态响应性能,对提高储能变流器的并网稳定性和功率控制精度具有积极意...

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...

玄东旭 · 樊艳芳 · 侯俊杰 · 卢俊龙 等6人 · 高电压技术 · 2025年2月 · Vol.51

直流汇集型风电场为“沙戈荒”地区新能源外送提供了可行方案，但其核心设备直流变换器面临功率密度低、电压等级受限等技术瓶颈。为实现伪双极直流汇集系统与真双极直流送出系统的高效互联，本文提出一种具备短路电流限制能力的双极DC/DC变换器。分析了该变换器的拓扑运行机理与关键参数设计方法，提出了相应的控制与调制策略，并研究了其故障电流阻断特性。基于MATLAB/Simulink平台的仿真结果验证了所提逆阻自均压型模块化多电平DC/DC变换器拓扑及控制方案的可行性。研究表明，该变换器可有效匹配两端系统运行模...

解读: 该双极DC/DC变换器技术对阳光电源的大功率储能和风光储一体化产品具有重要参考价值。其逆阻自均压型模块化多电平设计思路可应用于ST2000储能变流器和PowerTitan系统的功率模块优化,有助于提升功率密度和电压等级。短路限流特性对提升储能系统安全性具有启发,可用于完善ST系列产品的故障保护机制。...

郑涛章若竹吕文轩刘森 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

海上风电通过电缆与模块化多电平换流器（MMC）构成交流汇集系统，其双端电力电子接口导致传统差动与工频距离保护可靠性下降。为此，提出一种计及分布电容的时域距离保护方案。设计降压限流控制避免MMC误闭锁，并利用其故障主动控制能力，通过锁相环注入特定频率负序分量，增强故障特征并消除风机侧电流干扰。基于π型线路模型建立微分方程，结合最小二乘法求解故障距离。PSCAD/EMTDC仿真验证了该方法的可行性与有效性。

解读: 该研究的故障主动控制和时域距离保护技术对阳光电源的MMC产品线具有重要参考价值。特别是对ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan的保护控制优化,可借鉴其降压限流控制和特定频率注入方案,提升系统可靠性。研究中的π型线路建模和最小二乘法故障定位算法,可用于完善iSolarCloud平台的故障...

马燕峰程有深赵书强赵志冲王翌静 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

双馈风电场接入含串补输电线路系统可能引发火电机组多模态次同步谐振（SSR）。本文提出一种适用于含双馈风电系统的分散消元式复转矩系数法，通过模块化建模分析系统阻尼特性，揭示多模态SSR产生机理。研究表明，串补度是SSR主导因素，不同串补度可激发不同SSR模态；双馈风机并网可能通过次同步控制互作用（SSCI）加剧弱阻尼模态，诱发新失稳模态，导致多模态SSR。适当降低串补度、优化线路电阻及增加风电渗透率有助于提升系统稳定性。时域仿真与实际算例验证了理论分析的正确性。

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和风电变流器产品具有重要参考价值。研究揭示的多模态SSR机理可用于优化ST系列储能变流器和风电变流器的控制策略，特别是在串补线路并网场景下。通过分散消元式复转矩系数法分析系统阻尼特性的方法，可应用于阳光电源GFM/GFL控制器的稳定性设计，提升产品在弱电网下的并网性能。研究...

刘熠王跃武鸿刘永慧李润田李风漠 · 高电压技术 · 2025年1月 · Vol.51

在海上风电直流汇集系统中，单相模块化多电平换流器面对面型（MMC-FTF）DC/DC变换器是连接中压汇集线与高压直流输电线路的关键设备。目前针对其阻抗建模及系统小信号稳定性研究较少。本文提出共差模提取矩阵，统一了单相与三相MMC的多谐波线性化阻抗模型，并建立了MMC-FTF直流侧阻抗模型。基于阻抗稳定性判据，揭示了其与岸上MMC换流站互联时的振荡风险。通过相角灵敏度分析，量化控制器参数对稳定性的影响，提出参数整定准则。最后通过仿真与硬件在环实验验证了所提模型与方法的有效性。

解读: 该研究对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要参考价值。MMC-FTF DC/DC变换器的阻抗建模方法可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的高压直流侧设计，有助于提升系统稳定性。所提出的共差模提取矩阵技术可优化SG系列1500V光伏逆变器的多电平拓扑控制。该研究的小信号稳定性...

叶柏贤 · 王学梅 · 刘航 · 廖芳群 等5人 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49

当海上风电柔性直流与常规直流输电工程受端落点相近时，将形成混合多馈入系统，其谐振特性尚不明确。本文基于广义平均理论建立电网换相换流器与模块化多电平换流器的传递函数模型，结合频变特性的长距离直流线路谐波阻抗模型，构建系统的线性化频域模型。通过推导等效交流导纳，分析系统谐振风险及控制器交互影响，研究关键参数对稳定性的作用，并提出基于交流电流反馈的阻抗重塑策略，经PSCAD/EMTDC仿真验证了该方法的有效性。

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。文中提出的基于交流电流反馈的阻抗重塑策略，可直接应用于PowerTitan储能系统和大型光伏电站的并网稳定性优化。特别是对于多个ST系列储能变流器并联运行时的谐振抑制,以及SG系列逆变器在弱电网条件下的稳定控制具有指导意义。研究成果可用于优化阳...

马秀达卢宇詹长江姜崇学董云龙黄如海 · 电力系统自动化 · 2025年1月 · Vol.49

海上风电多端柔性直流输电系统支持多电源接入与多落点供电，通过陆上直流架空线路将电能输送至负荷中心，提升沿海输电走廊利用率，是远海大规模风电并网的高效经济方案。本文阐述了系统的拓扑结构与主设备配置，从可靠性、经济性与灵活性角度分析其适应性。针对直流架空线、永久性故障及中性线故障，结合直流断路器、半桥子模块换流器、快速开关与交流开关的技术特性，提出详细的故障处理策略，实现故障快速隔离与系统恢复。基于PSCAD/EMTDC平台搭建五端双极系统模型，仿真结果验证了方案的可行性。

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和海上风电变流器产品具有重要参考价值。文中提出的多端柔性直流输电系统架构与故障处理方案，可应用于ST系列储能变流器的高压直流母线保护设计，特别是PowerTitan大型储能系统的多机并联控制。半桥子模块换流器技术可优化SG系列高功率密度变流器的拓扑设计，提升系统可靠性。直流...

Siying Xu · Han Wang · Dangsheng Zhou · Chen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

提高变流器的短路电流能力可直接提升基于双馈感应发电机（DFIG）的风力发电机组（WTS）的低电压穿越（LVRT）性能。此前，这一方法受限于功率半导体模块和成本。材料和调制策略的最新进展极大地提升了它们的短期过流能力（在 3 秒内可达 3.0 标幺值），而风力发电机组的总成本仅增加约 3.3%。这一进展使得有必要评估其在基于电网支撑型风力发电机组的低电压穿越实际应用中的潜力和挑战。首先，提出了基于双馈感应发电机的风力发电机组在对称电网故障下的电网支撑型控制策略，并建立了暂态模型。其次，从可控区域、...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于新型功率模块增强短路电流能力的研究对我们在风电变流器和电网支撑技术领域具有重要参考价值。虽然研究聚焦于双馈风电系统，但其核心技术理念与我们的光伏逆变器、储能变流器产品在构网型控制和低电压穿越能力提升方面存在显著的技术共性。 该研究最具价值的突破在于，通过新型功率半...