Jiabing Hu · Zebin Liu · Yingbiao Li · Jianbo Guo · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月

随着以双馈感应发电机（DFIG）型风力发电机组（WTs）为代表的风电渗透率不断提高，电力系统动态呈现出多时间尺度特征。此外，系统的强非线性特性导致动态过程中多时间尺度动态之间出现跨时间尺度耦合现象。然而，以往的研究通常采用线性方法评估平衡点邻域的稳定性，而忽略了非线性效应引起的跨时间尺度特征。本文针对这一不足，在以双馈感应发电机型风力发电机组为主导的电力系统中采用基于二阶泰勒展开的正规形方法（NFM）。随后，揭示了跨时间尺度耦合模式和现象。此外，分析了耦合动态的频率特性和阻尼特性。最后，在实时实...

解读: 该研究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。研究揭示的跨时间尺度动态交互机制，可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的控制系统优化，特别是在高渗透率新能源场景下的稳定性控制。通过将非线性分析方法集成到控制算法中，可提升产品在弱电网条件下的适应性。这对完善阳光电源的构网型(GF...

Yifan Fang · Wei He · Yanjun Liu · Jiabing Hu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月

准确评估可再生能源发电的惯性响应对频率稳定至关重要。然而，以双馈感应发电机（DFIG）为代表的风力发电机具有固有的时变惯性特性，与同步发电机有本质区别。现有惯性评估方法多基于同步机的时域惯性常数，难以刻画该时变特性，直接套用缺乏理论依据。本文基于角动量定理推导了时变惯性的计算表达式，揭示其随扰动动态变化的特性。进一步研究频域惯性表征方法，实现与扰动无关的惯性描述，并建立频域与时域惯性间的数学关系，阐明频域惯性的物理意义。IEEE 39节点系统仿真验证了频域方法能准确捕捉惯性动态，适用于高比例新能...

解读: 该DFIG时变惯性表征技术对阳光电源构网型储能系统具有重要应用价值。ST系列储能变流器的虚拟同步机VSG控制需准确模拟惯性响应，传统基于同步机恒定惯性常数的方法难以适配风储混合场景。文中提出的频域惯性表征方法可为PowerTitan储能系统提供与扰动无关的惯性参数整定依据，优化GFM控制器的虚拟惯量...

Wei Wang · Yingbiao Li · Jiabing Hu · Jianbo Guo · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

基于双馈感应发电机（DFIG）的风力发电机组包含多时间尺度运行的控制环路与储能元件，易引发跨时间尺度的动态交互。现有研究多关注单一时间尺度或控制环路间的耦合，较少涉及控制与储能元件间的跨尺度影响。本文揭示交流电流控制时间尺度上的电流控制对直流电压控制时间尺度下直流电容动态特性的跨尺度影响机制。通过模态分析识别该影响现象与规律，构建等效电路模型解析其作用机理，并在四机两区系统及中国西北电网中进行仿真验证。

解读: 该研究对阳光电源的储能变流器和风电变流器产品具有重要参考价值。研究揭示的电流控制与直流电容动态交互机制，可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的控制系统优化，特别是在大容量储能系统PowerTitan的多时间尺度控制设计中。通过跨时间尺度分析方法，可提升产品在弱电网条件下的并网稳定性，优化直流母...

Xiang Guo · Qingbo Tang · Donghai Zhu · Yini Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年5月

风力发电机组（WTs）的惯性分析通常聚焦于机电时间尺度。在分析中，有功功率控制（APC）和锁相环（PLL）是必须考虑的因素，而无功功率控制（RPC）通常被认为可以忽略不计，特别是在强电网中。然而，这样的假设可能并不恰当。因此，本文旨在全面研究基于双馈感应发电机的风力发电机组中，APC和RPC对惯性的影响。首先，通过结合各种控制回路组合（包括APC、RPC和不同的PLL配置）建立相位运动模型。随后，详细研究了APC和RPC对惯性的影响。分析表明，APC会削弱惯性，而RPC则能显著增强惯性。此外，应...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对双馈风电机组惯性特性的研究具有重要的技术借鉴价值。虽然研究对象是风电系统，但其核心机理——变流器控制策略对电网惯性响应的影响——与我司光伏逆变器和储能变流器的控制逻辑存在本质相通性。 该研究揭示的关键发现对我司产品优化具有直接指导意义。首先，有功控制削弱系统惯性而...

Donghai Zhu · Chencan Zheng · Yihang Yang · Jiabing Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月

在低电压穿越（LVRT）期间，双馈风电机组（DFIG）因缺乏平衡点而面临暂态同步失稳风险。本文从有功功率传输平衡的角度分析了平衡点的存在机制，并提出了一种功率传输平衡控制策略，以增强系统的同步稳定性。

解读: 该研究针对风电变流器在弱电网或故障工况下的同步稳定性问题，对阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。通过引入功率传输平衡控制，可优化变流器在电网电压跌落期间的控制逻辑，提升风电机组的LVRT能力。建议将该控制策略集成至阳光电源风电变流器的控制算法库中，特别是针对高比例可再生能源接入的弱电网场景，以提...

Zefei Wu · Jianhang Zhu · Jiabing Hu · Zeren Guo 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月

二极管整流器（DR）模块化多电平换流器（MMC）高压直流输电系统在深远海风电并网中备受关注。本文引入Filippov理论描述DR切换过程中的系统行为，这是准确建模DR-MMC HVDC系统的关键，旨在评估该系统的稳定性。

解读: 该研究针对深远海风电场景下的DR-MMC技术，对阳光电源的风电变流器及大型海上风电并网解决方案具有重要参考价值。DR-MMC方案因其高可靠性和低成本优势，是未来海上风电降本增效的关键方向。通过Filippov理论进行稳定性分析，有助于优化阳光电源风电变流器在弱电网环境下的控制策略，提升系统并网稳定性...

Xiang Guo · Qingbo Tang · Donghai Zhu · Yini Zhou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月

本文探讨了双馈风力发电机（DFIG）在机电时间尺度下的惯量分析。研究指出，有功功率控制（APC）和锁相环（PLL）是惯量分析的关键，且在弱电网条件下，无功功率控制（RPC）的影响不可忽略。文章旨在全面分析APC和RPC对风机惯量响应的综合影响。

解读: 该研究对于阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。随着高比例可再生能源接入，电网对风电机组的惯量支撑能力要求日益提高。文章揭示的APC与RPC耦合机制，可指导阳光电源风电变流器控制策略的优化，特别是在构网型（GFM）风电变流器开发中，通过优化PLL设计和功率控制环路，可提升机组在弱电网下的频率稳定性...

Jiabing Hu · Zebin Liu · Yingbiao Li · Jianbo Guo · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41

本文针对双馈感应发电机（DFIG）风电高渗透下多时间尺度耦合与强非线性引发的跨尺度动态交互问题，采用基于二阶泰勒展开的正规形方法（NFM），揭示耦合模态，分析其频率与阻尼特性，并在RT-LAB平台验证。

解读: 该研究对阳光电源风电变流器及构网型储能系统（如PowerTitan在风光储协同场景中的应用）具有重要参考价值。DFIG动态建模与跨尺度稳定性分析方法可迁移至阳光电源风电变流器控制策略优化，提升弱电网/高比例新能源场景下的暂态支撑能力。建议将NFM分析框架融入iSolarCloud智能诊断模块，增强对...

Yifan Fang · Wei He · Yanjun Liu · Jiabing Hu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月 · Vol.17

本文针对双馈风电机组惯量时变特性，提出基于角动量定理的时域惯量计算方法，并建立频域惯量表征模型，揭示其物理本质。IEEE 39节点系统仿真验证该方法可准确刻画惯量动态，适用于高比例可再生能源系统的频率稳定分析。

解读: 该研究对阳光电源风电变流器及构网型储能系统（如PowerTitan在风光储协同场景中）的惯量支撑功能设计具有重要指导价值。虽阳光电源主力为光伏逆变器与储能PCS，但其ST系列PCS及PowerStack在风电配套调频应用中需精准建模DFIG/直驱机组的等效惯量响应。建议在iSolarCloud平台中...

Wei Wang · Yingbiao Li · Jiabing Hu · Jianbo Guo · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17

本文揭示双馈风电机组中交流电流控制环（毫秒级）对直流母线电容电压动态（百毫秒级）的跨时间尺度影响机制，通过模态分析与等效电路建模阐明耦合机理，并在四机两区域系统及中国西北电网模型中验证。

解读: 该研究对阳光电源风电变流器（如SG1250/1500系列双馈/全功率变流器）的多时间尺度协同控制具有重要参考价值，尤其在弱电网、高渗透率场景下提升DC链路稳定性与LVRT/HVRT响应一致性。建议将跨尺度动态建模方法融入ST系列PCS及构网型风电变流器的控制算法升级中，强化直流母线电压-电流协同调节...

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...

Yini Zhou · Donghai Zhu · Jiabing Hu · Xudong Zou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

本文针对基于双馈风电机组（DFIG）的惯量响应问题，提出了一种多回路控制器协同设计方法。现有方法忽略了多控制器对惯量幅值-相位特性的影响，易导致惯量支撑时间短甚至恶化系统频率动态。该研究通过协同优化控制器参数，有效提升了风电机组的惯量响应性能，增强了电网频率稳定性。

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。随着高比例可再生能源接入，电网对风电机组的惯量支撑和频率调节能力要求日益严苛。阳光电源的风电变流器可通过引入文中提出的多回路协同控制策略，优化机组在频率扰动下的动态响应，提升产品在弱电网环境下的并网性能。此外，该控制逻辑可与阳光电源的iSolarC...

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...

Yini Zhou · Donghai Zhu · Jiabing Hu · Xudong Zou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

针对双馈风力发电机（DFIG），本文提出了一种锁相环（PLL）相位阶跃控制（PSC）方法，以实现超快频率支撑。该方法在频率事件发生时，将与初始频率微分相关的相位角附加到PLL中，并设计了受约束的PSC控制参数，从而显著提升风电机组的频率响应速度。

解读: 该技术对阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。随着全球电网对新能源频率支撑能力的要求日益严苛，传统的频率响应往往存在滞后。通过在PLL中引入相位阶跃控制，可以使风电变流器在电网频率波动初期即刻响应，实现“超快”频率支撑。建议研发团队将此算法集成至阳光电源的风电变流器控制策略中，以提升产品在弱电网...

Yumei Ma · Donghai Zhu · Jiabing Hu · Ruikuo Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文分析了弱电网故障下基于双馈风力发电机（DFIG）的暂态稳定性问题。研究指出，故障深度、短路比（SCR）和去磁系数是影响稳定性的关键因素，并据此提出了去磁控制的优化设计方案，以提升风电机组在弱电网环境下的故障穿越能力。

解读: 该研究针对弱电网下的暂态稳定性优化，与阳光电源风电变流器业务高度契合。随着全球风电向深远海及弱电网区域发展，电网强度波动对变流器控制策略提出了更高要求。该去磁控制优化设计可直接应用于阳光电源风电变流器的控制算法升级，提升机组在复杂电网故障下的鲁棒性，减少因暂态失稳导致的脱网风险。建议研发团队将其纳入...

Donghai Zhu · Zhen Wang · Yumei Ma · Jiabing Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

Crowbar电路是双馈变速抽水蓄能机组（VSPS）常用的低电压穿越（LVRT）方案。然而，在大规模机组中，传统Crowbar动作时间过长，导致无功功率吸收过多及电磁转矩剧烈振荡。本文提出一种混合LVRT控制策略，旨在有效缩短Crowbar动作时间，提升系统在电网故障下的稳定性与响应性能。

解读: 该研究针对双馈机组在电网故障下的LVRT性能优化，与阳光电源风电变流器业务高度相关。随着风电及抽水蓄能项目对电网支撑能力要求提高，缩短Crowbar动作时间能显著降低故障期间的无功损耗，并减少对发电机组的机械应力。建议研发团队借鉴该混合控制策略，优化变流器在弱电网下的故障穿越逻辑，提升阳光电源风电变...

Yini Zhou · Donghai Zhu · Jiabing Hu · Juanjuan Lu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

惯量常用于评估电力系统抵御频率扰动的能力。本文指出风电机组（WT）的惯量具有时变性及幅值-相位特性。现有研究多关注惯量幅值，忽略了相位特性，导致对风电机组惯量响应的理解受限，难以准确描述其在复杂电网环境下的动态行为。

解读: 该研究对于阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。随着风电渗透率提升，电网对风电机组的构网型（GFM）能力要求日益严格。深入理解双馈机组的惯量相位特性，有助于优化变流器的控制算法，提升风电机组在弱电网下的频率支撑能力。建议研发团队将此特性纳入风电变流器控制策略的仿真模型中，特别是在虚拟同步机（VS...

Xiang Guo · Xibo Yuan · Donghai Zhu · Xudong Zou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

功率提升和响应速度是评估惯量控制性能的关键指标，但在时域中直接获取这些指标存在困难。本文旨在解决如何量化评估惯量控制性能的问题，并探讨风电机组的惯量控制方法是否能使其表现出类似于同步发电机的特性。

解读: 该研究探讨了DFIG风电机组的惯量控制与同步机特性，这对阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。随着电网对新能源“构网型（GFM）”能力要求的提升，将该研究中的惯量优化算法应用于阳光电源的风电变流器控制策略中，可显著增强风电场在弱电网下的频率支撑能力。此外，该技术逻辑可与阳光电源的iSolarCl...

Donghai Zhu · Xiang Guo · Binwei Tang · Jiabing Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月

随着风电渗透率提升，惯量响应成为并网强制要求。针对传统风机惯量控制响应慢的问题，本文提出一种基于锁相环（PLL）的前馈频率偏差控制（FFDC）策略，通过优化双馈风电机组（DFIG）变流器控制，实现更快速的惯量支撑，提升电力系统频率稳定性。

解读: 该研究提出的FFDC控制策略对于阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。随着电网对风电场调频能力要求提高，将该快速惯量响应技术集成至阳光电源风电变流器控制算法中，可显著提升机组在频率扰动下的响应速度，增强电网适应性。此外，该技术与阳光电源正在推进的构网型（Grid-Forming）技术路线高度契合...

Yihang Yang · Donghai Zhu · Dangsheng Zhou · Xudong Zou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月

本文研究了双馈风电机组（DFIG）在弱电网故障下的同步失稳问题。针对锁相环（PLL）频率振荡或发散现象，深入分析了DFIG内部动态对PLL稳定性的影响机制，并提出了相应的阻尼增强控制策略，以提升风电机组在弱电网环境下的并网稳定性。

解读: 该研究对阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电场接入电网环境日益复杂，弱电网下的同步稳定性成为变流器设计的核心挑战。本文提出的阻尼增强控制策略可优化阳光电源风电变流器的锁相环算法，提升设备在电网故障下的低电压穿越（LVRT）能力和动态稳定性。建议研发团队将该机制分析方法引入变流器控制策略的...