Jared Paull · Carl Knickle · Nicole Lofroth · Liwei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月

电磁暂态（EMT）仿真在复杂电力电子变换器系统的设计与验证中日益重要。本文提出一种自适应粒度指数积分（AGEI）算法，通过预计算离散化步长以降低内存开销，并在开关事件间执行序贯中间积分以加速暂态过程仿真。该算法采用变步长高阶积分策略，在仿真速度与计算开销之间取得平衡，并根据误差阈值动态调整激励函数项数。AGEI算法具有L稳定性，可灵活适用于刚性和非刚性电路系统，兼容多种变换器拓扑与参数。实验验证了其精度，仿真案例表明其较Simulink和PLECS分别实现8倍和3倍以上的速度提升，尤其在仅含直流...

解读: 该自适应粒度指数积分算法对阳光电源电力电子系统开发具有重要价值。在**ST储能变流器**和**SG光伏逆变器**的设计验证阶段，AGEI算法可将EMT仿真速度提升3-8倍，显著缩短三电平/多电平拓扑的开发周期。对于**车载OBC**和**电机驱动器**等含刚性电路的产品，该算法的L稳定性和变步长策略...

Mingwang Xu · Wei Gu · Yang Cao · Shuaixian Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月

随着大量电力电子设备接入电网，电磁暂态（EMT）仿真技术对电网安全稳定运行至关重要。本文提出一种基于状态变量消去的EMTP型恒定导纳等效建模方法，采用“网络-节点电压-历史电流源”三层架构，通过矩阵分裂和引入输出方程构建低阶等效节点电压方程。该方法具有恒定导纳矩阵、保留内部动态特性、建模流程简洁、计算复杂度低等优点，相较于经典节点消去法更具通用性，适用于模块化电气设备。通过与离线EMT仿真及实验结果对比，验证了该方法在多种工况下均具备高精度与高效率。

解读: 该EMTP型恒定导纳等效建模方法对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统开发中，该方法可显著提升EMT仿真效率，通过状态变量消去技术降低计算复杂度，加速多机并联系统的暂态特性分析。对于SG系列光伏逆变器，该建模方法可优化1500V系统的电磁兼...

Zheren Zhang · Hanlin Guo · Zheng Xu · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年2月

随着可再生能源在电力系统中占比快速提升，适用于高比例电力电子接入场景的模块化多电平变换器（MMC）站成为研究热点。本文提出一种适用于强、弱交流电网的MMC站同步机模拟控制策略，包含正常运行时的基本控制与交流故障穿越时的附加控制。基本控制使MMC呈现同步机特性，并通过小扰动稳定性分析验证其在强弱电网下均具备良好的低频阻尼特性；附加控制则通过PSCAD/EMTDC时域仿真验证其在大扰动及交流故障下的有效性与可行性。

解读: 该MMC同步机模拟控制技术对阳光电源构网型储能与光伏产品具有重要应用价值。研究提出的强弱电网自适应控制策略可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器的GFM控制算法优化，解决弱电网并网时的低频振荡问题。MMC多电平拓扑与阳光电源三电平技术路线契合，其小扰动稳定性分析方法可用于Power...

Jianwen Zhang · Yedi Ji · Jianqiao Zhou · Yajun Jia 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月

针对高比例分布式电源接入导致农村低压配电网馈线公共耦合点出现电压越限的问题，利用大容量、低损耗的直流互联实现跨区域功率与电压调节。现有基于通信的方案成本高，而无通信方案如电压一致性方法易造成较大功率损耗。本文提出一种无需通信的交流/直流电压裕度协同控制策略，以直流电压为媒介协调各馈线末端电压源型换流器与储能系统，抑制电压越限。通过合理设置交直流电压阈值，避免不必要的馈线间功率交互，降低损耗。仿真验证了该策略的可行性与有效性。

解读: 该无通信电压裕度协同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。研究提出的交直流电压裕度协同控制策略，可直接应用于农村配电网场景下的储能系统VSC控制算法优化，通过直流母线电压作为协调媒介，实现多馈线储能系统的无通信协同控制，有效降低通信成本。该方案与阳光...

Farzad Nasirpour · Tianming Luo · Mohamad Ghaffarian Niasar · Marjan Popov · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月

本文提出一种考虑铁芯和导体涡流损耗的电力变压器综合模型，通过精细的解析方法准确表征变压器的电磁特性。引入磁通对电感和电阻参数的影响，显著提升了模型的精度与适用性。该模型结合铁芯与导体对磁场分布的作用，适用于宽频域下的暂态分析。通过与有限元法及实测数据对比验证了模型有效性，并采用导纳矩阵降阶技术建立低阶等效模型，聚焦关键节点，降低计算复杂度的同时保持精度，实现了特定位置电压响应的高效精确计算。

解读: 该多绕组变压器快速暂态建模技术对阳光电源储能系统和光伏逆变器产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，隔离变压器面临电网故障、开关操作等快速暂态冲击，该模型可精确预测绕组电压分布和涡流损耗，优化绝缘设计并提升可靠性。对于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频隔离变压器，该建模...

Yunfei Jia · Xun Luo · Shengchang Ji · Shuangrui Jia 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月

变压器内部电弧故障是最严重的故障之一，可能引发火灾事故，引起学者广泛关注，凸显防爆性能校准的重要性。然而，目前缺乏准确的电弧能量估算方法。本文在5–100 mm间隙、1–10 kA电流及1–15 atm压力范围内开展640次工频电弧实验，为迄今数量最多、组织最系统的实验研究。提出基于能量等效的平均电弧电压计算方法，避免传统方法偏差，更贴合实际能量曲线。分析影响因素发现，电压与间隙呈线性关系，与压力呈幂函数关系。据此提出考虑间隙长度和压力的电弧能量估算方法，并首次对比新旧方法误差，平均误差由43....

解读: 该变压器油中电弧能量估算方法对阳光电源大型储能系统（PowerTitan）和升压变压器设计具有重要参考价值。研究提出的基于间隙长度和压力的能量估算模型，误差从43.6%降至11.5%，可直接应用于ST系列储能变流器配套变压器的防爆设计与安全校准。640次系统性实验数据为阳光电源制定变压器内部故障保护...

Chunyi Guo · Wei Zhao · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月

混合级联HVDC（HC-HVDC）系统中多个LCC/MMC的串并联结构虽提升了对不同负荷区域的输电灵活性，但在弱交流系统下可能因换流器间复杂交互引发失稳风险。本文建立系统的状态空间与多换流器运动方程模型，基于路径分解法将开环传递函数分解为五条阻尼路径，揭示LCC逆变器等效电感视角下的主导振荡模式弱阻尼成因。量化分析了LCC自稳定路径及与各MMC交互、多换流器间交互的去稳定路径对系统稳定性的影响，并研究控制器带宽变化对各路径阻尼特性的作用规律。结果表明，定直流电压控制MMC₁与LCC逆变器间的交互...

解读: 该混合级联HVDC系统的多换流器交互分析技术对阳光电源大型储能系统PowerTitan及构网型控制产品具有重要价值。研究揭示的LCC/MMC串并联交互机理与路径分解法可直接应用于：1）ST系列储能变流器多机并联场景的振荡抑制，优化弱电网下的稳定性控制；2）构网型GFM控制器参数设计，通过量化阻尼路径...

Felipe V. Lopes · Moisés J. B. B. Davi · Eduardo J. S. Leite · Raphael L. A. Reis 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月

本文提出一种无需整定的基于伪增量归一化（PIN）量的相选择方法，适用于包含常规电源与逆变型电源（IBR）的系统。该方法对电压和电流的PIN分量采用统一处理方式，适用于强弱不同端点的应用场景。首先通过PSCAD仿真与其他五种方法进行对比评估，随后利用实际故障录波数据验证其在真实故障情况下的有效性。评估涵盖IBR与同步机主导电网互联线路的各类故障，结果表明所提方法在多种电源共存系统中具有良好的鲁棒性、灵活性和可靠性。

解读: 该伪增量归一化相选择方法对阳光电源储能与光伏并网系统的保护技术具有重要应用价值。针对PowerTitan储能系统和SG系列光伏逆变器的故障检测与保护，该方法解决了IBR低短路电流特性导致的传统保护失效问题。可直接应用于ST系列储能变流器的故障相识别模块，提升构网型GFM和跟网型GFL控制模式下的故障...

Angelo Maurizio Brambilla · Davide del Giudice · Federico Bizzarri · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月

随着可再生能源驱动的换流器接口发电机（CIG）在配电网中广泛分布，同步发电机和被动负荷逐步退出，导致系统惯性和负荷阻尼等关键频率稳定参数下降。为此，通常采用跟网型（GFL）CIG控制策略模拟同步机的机电行为，提供虚拟惯性和阻尼。然而，GFL-CIG依赖锁相环（PLL），易受电网强度和运行工况影响而引发失稳。本文提出一种新型GFL-CIG控制方案，相较传统方法更优地复现同步机动态特性。通过特征值与暂态稳定分析表明，在相同PLL模型下，新方案具有更大的稳定裕度，并能提供与同等惯性和阻尼的同步机相当的...

解读: 该改进型GFL控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。研究提出的增强稳定性GFL方案可直接应用于弱电网场景下的储能系统频率支撑功能优化，相比传统虚拟同步机VSG控制，新方案在保持相同惯性和阻尼支撑能力的同时，显著提升了PLL在低短路比电网中的稳定裕度。这为阳光电源P...

Shenghu Li · Yikai Li · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月

在级联连接模式下，特高压直流输电逆变侧同步调相机（SC）的无功功率影响系统强度及对换相失败（CF）的抑制效果。本文提出包含SC无功响应的动态短路比（DSCR）以量化故障后系统强度，并设计基于DSCR的协调控制策略。创新点包括：推导了计及双网等效阻抗与层间耦合的DSCR解析表达式，采用带遗忘因子的递推最小二乘与鲁棒估计方法实现DSCR在线辨识；建立多目标优化模型整定SC励磁参数以提升DSCR；提出基于增强DSCR的协调控制策略调节直流电流抑制CF。仿真验证了DSCR估计精度及该控制策略在不同故障下...

解读: 该研究的动态短路比（DSCR）在线辨识与协调控制技术对阳光电源储能系统产品线具有重要应用价值。针对PowerTitan大型储能系统在特高压直流受端电网的并网场景，可借鉴其递推最小二乘算法实现系统强度实时评估，优化ST系列储能变流器的构网型GFM控制策略。该研究提出的多目标优化励磁参数整定方法可应用于...

Haoxi Cong · Yuxuan Wang · Xuefeng Hu · Xuan Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月

特高压输电线中的二次电弧问题严重威胁电力系统稳定性。本文提出一种基于注入功率补偿的抑制方法，结合电弧动态演化模型与注入功率补偿模型，通过仿真验证了其有效性。分析了初始恢复电压梯度、故障位置、线路长度及补偿延迟时间等关键因素对抑制效果的影响。结果表明，相较于两组高速接地开关方案，该方法使恢复电压降低24.7%，并将600 km以内线路的平均电弧持续时间缩短22%。故障位置在线路两端时效果更优，其他因素增强则削弱抑制效果。该方法前景良好，但仍需进一步实验验证其可行性。

解读: 该二次电弧抑制技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统的电网接入具有重要参考价值。特高压输电线路的二次电弧问题直接影响储能系统并网稳定性，文中提出的注入功率补偿方法可启发ST系列储能变流器的故障穿越策略优化。具体应用包括：1）在构网型GFM控制中集成动态电弧模型，提升故障恢复速度；2）优化Po...

Stefan Häselbarth · Kai Strunz · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月

针对微电网中关键负荷对供电连续性的高要求，本文提出一种面向四线制系统的综合性换流器控制方法（C⁵），以提升故障条件下的供电安全与电能质量。该方法通过算法驱动的缓解机制，有效应对不平衡短路故障与线路过载，保障构网型电压源换流器在异常工况下的持续运行。所设计的三大功能模块——最大正弦电流利用器、过载相位平衡器及快速虚拟阻抗电流限制器，协同实现非故障相额定电压维持、故障相全电流利用，并确保故障电流无畸变下的快速限流。该方法支持过载、故障与正常工况间的平滑切换，显著提升系统韧性。仿真与实验验证了其有效性...

解读: 该构网型换流器综合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C⁵方法中的三大核心模块——最大正弦电流利用器、过载相位平衡器和快速虚拟阻抗限流器，可直接应用于阳光电源构网型GFM控制策略的升级。特别是针对四线制微电网场景，该技术能显著提升ST储能...

Andrés Argüello · Ricardo Torquato · Tiago Barbosa · Walmir Freitas 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年12月

风力/光伏发电等逆变型电源（IBR）的阻抗模型广泛用于分析控制与电网的交互。现有获取阻抗解析表达式的方法依赖大量代数运算，耗时且易出错。本文提出一种基于描述符状态空间（DSS）模型的数值阻抗计算方法，可模块化地整合IBR各控制环节，便于灵活增删或修改控制结构而无需重复复杂推导。DSS模型显式表达代数关系，透明度高，能高效评估不同控制设计对稳定性风险的影响，同时保持系统动态的高精度刻画。该方法经电磁暂态仿真验证，适用于单相与三相IBR，并可用于定制化简化模型以研究特定频段的失稳机理。

解读: 该DSS阻抗建模方法对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器的控制优化具有重要价值。当前阳光电源GFM/GFL控制策略在弱电网并网时面临振荡风险，传统阻抗分析需大量手工推导且难以快速迭代。该方法可模块化集成PLL、电流环、功率环等控制模块，在修改VSG参数或MPPT算法时无需重复建模，显著提升Pow...

Saleh Irandoust · Turaj Amraee · Mohammadreza Toulabi · Alireza Ashouri-Zadeh · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年12月

严重扰动下一次频率控制不足需依赖有效的低频减载（UFLS）措施以防止系统崩溃。可再生能源并网导致系统惯性下降，给频率调控带来挑战。本文提出一种适用于高比例风电接入系统的优化多阶段UFLS方案，涵盖基础负荷与峰值负荷两种运行工况，并考虑多种故障场景及风电渗透率水平。该方案假设风电机组配备辅助控制器以提供虚拟惯性响应，参与系统频率调节。采用遗传算法优化UFLS整定值，并通过MATLAB与DIgSILENT/PowerFactory联合仿真验证。结果表明，风电机组参与频率响应显著提升UFLS性能，减少...

解读: 该研究对阳光电源储能与风电变流产品的频率响应控制具有重要参考价值。研究提出的虚拟惯性响应方案可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的GFM控制策略优化，提升系统频率支撑能力。特别是在PowerTitan大型储能系统中，可基于此开发多阶段自适应UFLS控制算法，实现储能系统与风机的协同调频。这对提...

Chunke Hu · Xi Wu · Hui Cai · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年12月

嵌入式高压直流输电是提升有限通道内输电能力的关键手段，尤其适用于大规模可再生能源并网。本文研究多类型嵌入式HVDC对交直流混合系统运行性能的影响，从稳态与暂态多角度揭示其提升效果。分析中考虑功率传输与母线电压的耦合关系，涵盖电网换相换流器（LCC）、静止同步补偿器支持型LCC（SLCC）和电压源换流器（VSC）三类系统。通过短路比增量（AISCR）指标量化评估最大可用功率、换相失败免疫能力及暂时过电压性能的提升。故障恢复过程及动态特性亦被深入分析。结果表明，嵌入式SLCC-HVDC与VSC-HV...

解读: 该研究对阳光电源PowerTitan储能系统及ST系列储能变流器的电网支撑能力提升具有重要价值。文中VSC-HVDC的无功补偿与电压支撑技术可直接应用于构网型GFM储能系统，通过优化无功控制策略增强大规模新能源并网场景下的系统稳定性。AISCR指标体系为评估储能系统在弱电网环境下的支撑能力提供量化方...

B. Kermani · R. Shariatinasab · M. Khorshidi · Jinliang He · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年12月

由于光伏系统通常安装在露天环境中，易受雷击影响，产生的过电压可能导致逆变器和太阳能电池板等敏感设备损坏。本文提出一种分析光伏系统中雷电相关过电压并计算设备故障率的方法，通过精确建模各类设备进行雷电瞬态风险评估。采用EMTP软件对实际光伏电站进行仿真，计算雷击引起的过电压。结果表明，光伏系统频率相关建模及逆变器散热器建模对过电压估计具有显著影响。此外，本文还提出了计算逆变器和太阳能组件故障率的方法，有助于更准确评估系统可靠性，并经济地制定防雷保护方案。

解读: 该雷电瞬态风险分析方法对阳光电源SG系列光伏逆变器和PowerTitan储能系统的可靠性设计具有重要价值。研究提出的频率相关建模和逆变器散热器建模技术，可直接应用于阳光电源1500V高压系统的防雷设计优化，精确评估SiC/GaN功率器件在雷击瞬态下的承受能力。基于故障率计算方法，可改进iSolarC...

Xiaopeng Fu · Wei Wu · Peng Li · Jean Mahseredjian 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年12月

随着电力系统中电力电子设备的广泛应用，精确掌握其动态特性对系统设计、控制与保护分析至关重要。为此，常需高保真但耗时的电磁暂态（EMT）仿真。本文提出一种具备数值误差控制的高效分裂状态空间方法，通过通用解耦原理将系统状态方程分解，基于状态矩阵时变部分的分离，结合自动开关分组与开关邻接状态变量识别，定位最小开关状态相关子电路拓扑。采用多阶精度指数分裂公式求解并重构子方程，并利用指数分裂格式加速矩阵指数计算。该方法在含直流负载的配电网、LLC谐振变换器、大规模风电场及MMC电路等多种场景下验证了准确性...

解读: 该分裂状态空间EMT仿真方法对阳光电源的多个产品线具有重要应用价值。首先，LLC谐振变换器仿真可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的高频隔离DC-DC设计优化。其次，高效的开关状态识别算法有助于PowerTitan等大型储能系统的多模块并联建模与控制策略验证。方法的数值误差控制特性可提...

Qin Huang · Wei Qiu · Yao Zheng · Junfeng Duan 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

随着相量测量单元（PMU）在电力系统中的广泛应用，利用同步相量数据实现功率振荡源定位成为可能。然而，传统的基于能量的定位方法易受噪声及无关频率成分干扰。为此，本文提出一种基于自适应Vold-Kalman滤波的能量法（A-VKF-Energy）。首先通过快速傅里叶变换识别有功功率中的振荡频率，进而采用自适应Vold-Kalman滤波提取各支路振荡分量，并计算其耗散能量。以能量变化斜率比作为能量流动方向判据，自动判定振荡源位置。仿真与实际事件验证表明，该方法能有效抑制频域耦合干扰，准确识别振荡源。

解读: 该功率振荡定位技术对阳光电源大型储能系统（PowerTitan）和构网型控制产品具有重要应用价值。在储能电站并网场景中，A-VKF-Energy方法可集成至iSolarCloud平台，实时监测ST系列储能变流器引发的次同步/超同步振荡，通过PMU数据精准定位振荡源支路，避免误判。该技术可优化GFM构...

Yunfeng Li · Tao Wen · Yijia Cao · Jiebei Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

永磁同步发电机风电场经柔性直流输电系统并网存在次同步振荡（SSR）风险。本文首先建立系统状态空间线性模型，结合根轨迹与模态分析法识别出风电场及MMC在q轴上的高功率变量主导振荡模态。其次推导简化阻抗模型，采用最小环路L^dd和L^qq进行参数计算，并提出基于交流电流反馈至MMC外环的虚拟串联阻抗主动阻尼控制策略。进一步设计三种虚拟阻抗结构，给出参数选取范围与原则。最后通过仿真验证了方法的有效性、正确性及参数鲁棒性，并推荐了可行的阻尼控制器结构。

解读: 该研究提出的虚拟串联阻抗阻尼控制策略对阳光电源的储能变流器和大功率光伏逆变器产品具有重要参考价值。特别是对ST系列储能变流器和PowerTitan系统的并网稳定性控制，可借鉴其q轴虚拟阻抗结构设计思路，优化系统阻尼特性。该方法可集成到iSolarCloud平台的智能诊断模块，实现储能电站次同步振荡的...

Xiangyu Zhang · Huazhi Liu · Yabo Cao · Yuan Fu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

在高比例风电接入系统中，虚拟同步发电机（VSG）需具备宽频带功率振荡抑制能力并降低自激共振风险。本文首先分析基于双馈感应发电机（DFIG）风电机组所模拟VSG与同步机间的线性虚拟转轴耦合关系，建立引入虚拟转轴后的两自由度系统模型。提出一种具有立方刚度的非线性虚拟转轴结构，以降低VSG自激共振风险，并结合最优带宽理论拓展其振荡抑制频带。进一步设计适用于DFIG风电机组的非线性虚拟转轴控制策略，优化关键参数。在32%高风电渗透率的9节点系统硬件在环平台上验证，结果表明该方法可有效提升VSG的频率调节...

解读: 该非线性虚拟转轴VSG控制技术对阳光电源储能与风光产品具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的GFM控制策略优化,提升系统频率调节能力;也可集成到SG系列大功率逆变器的VSG控制中,增强高渗透率场景下的并网稳定性。通过引入非线性刚度特性,可有效降低储能变流器在弱电网条件下的自激振荡风险,扩...