Pedro N. Vasconcelos · Fernanda C. L. Trindade · Bala Venkatesh · Walmir Freitas 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

随着大量分布式能源（DERs）驱动的深度电气化发展，配电系统运营商面临对每个DER进行独立建模的重大挑战。尽管运营商掌握馈线级DER总装机容量，但其具体类型、位置和规模往往未知。本文提出一种混合整数非线性规划模型，用于在高比例DER接入下支持配电网运行。该模型仅需馈线级太阳能和风能总装机容量信息，结合有限量测数据，构建等效DER模型以表征隐藏资源，提升低可观测性网络的建模精度。通过对比节点电压幅值和支路功率流的估计值与实测值，验证了模型的有效性。结果表明，该方法能准确复现量测数据，在未计量支路有...

解读: 该混合整数非线性建模技术对阳光电源iSolarCloud智能运维平台和ST储能系统具有重要应用价值。针对配电网中大量隐藏DER导致的可观测性不足问题，该方法仅需馈线级装机容量和有限量测数据即可构建等效模型，功率流估计精度超90%。可直接应用于：1）iSolarCloud平台的分布式光伏集群建模与状态...

Hanbin Diao · Peiqiang Li · Chunming Tu · Liang Che · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

软开点（SOPs）与储能系统（ESSs）是提升配电网可再生能源接纳能力及运行效率的有效手段。为充分挖掘其时空灵活性，本文提出一种多端口SOPs（MSOPs）与ESSs的协同规划方法，统筹优化其选址、定容与集成形式，在保障投资经济性的前提下最大化 Hosting Capacity 与运行效益。构建了计及支路电流时间分布均衡度与网损灵敏度的双层随机规划模型，并引入考虑电价不确定性的收益约束以调控经济性水平。通过基于基尔霍夫定律与电流多项式的凸化MSOP-ESS模型，支持多形态集成。采用定制化分解算法...

解读: 该MSOP-ESS协同规划技术对阳光电源ST系列储能系统与配电网解决方案具有重要应用价值。研究提出的多端口柔性互联与储能协同优化方法，可直接应用于PowerTitan大型储能系统的选址定容决策，通过时空灵活性挖掘提升分布式光伏接纳能力。双层随机规划模型中的支路电流均衡度指标，可指导ST储能变流器在配...

Adedasola A. Ademola · Roland B. Brandis · Andreas F. Schuetzinger · Bart Simons 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

地磁感应电流（GIC）在电力系统中的流动可能导致变压器过热、谐波增加和无功功率需求上升等问题。尽管已有多种仿真模型用于研究其影响，但针对现代变压器设计的实地验证仍较少。本文报道了美国首次对采用压板和拉杆结构的高压并网变压器开展的长时间GIC现场试验。通过实测数据评估GIC效应，并用于建立和验证变压器的热学与电磁暂态（EMT）模型。试验中观察到显著的电流电压畸变及较大的无功损耗。测量分析表明热点位于内绕组，且k因子接近出厂测试值和软件默认值。热仿真显示即使相电流峰值达200 A，变压器仍不超热限。...

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏并网产品具有重要参考价值。GIC效应引起的变压器热点、谐波和无功问题，与储能变流器ST系列和光伏逆变器SG系列在大规模并网时面临的挑战高度相关。研究发现的负载调节可降低无功需求的特性，可用于优化PowerTitan储能系统的无功控制策略。同时，文中的EMT建模方法可应...

Saeed Nikbakhsh Jahromi · Ehsan Hajipour · Mehdi Ehsan · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

在集中式保护与控制变电站（CPC）中，所有电压和电流测量值均可供中央高性能处理器使用。本文提出一种基于模型的变压器保护算法，采用多个线性模型模拟铁芯非线性特性，利用交互式多模型（IMM）算法在不同时刻切换模型以跟踪变压器动态行为。相比传统基于模型的方法，该算法显著提高了精度并降低了计算负担，更易于在实际微处理器中实现。实验测试涵盖匝间短路和匝地故障，验证了所提算法的有效性。

解读: 该交互式多模型变压器保护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，隔离变压器是关键部件，IMM算法可实时跟踪铁芯非线性动态，精准识别匝间短路和接地故障，相比传统差动保护可显著降低误动率。该方法计算负担低、易于在ST系列储能变流器的DSP/FPGA平...

S. C. Zhao · X. Zhang · Q. Liu · Z. D. Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

液体温度与流速对估算变压器绕组热点温度至关重要。对于油浸自然冷却变压器（ON/KN），需通过建模完整冷却回路（CCL）来获取该参数。本文建立了基于CCL的计算流体动力学（CFD）模型，并在不同负载、热头及绝缘液体条件下开展实验验证。结果表明，上部油温随功率损耗呈指数增长，底部油温呈线性增长，液相流速近似与功率损耗和热头乘积的平方根成正比。动态黏度是影响ON/KN变压器液体热性能的关键物性参数，不同液体间动态黏度越接近，其温度与流速分布匹配性越好。

解读: 该研究对阳光电源的变流器散热系统设计具有重要参考价值。研究揭示的液体温度分布规律和流速特性可直接应用于ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器的液冷系统优化，特别是大功率产品的散热设计。通过完整冷却回路CFD建模方法，可以更准确预测功率器件及变压器的热点温度，提升产品可靠性。研究发现的动态黏度影响规律...

Derek C. Neal · Dan J. Rogers · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

本文改进了分布参数传输线模型，考虑多导体电缆的邻近效应及介质材料的频变特性，精确预测宽带电力线通信频段（1–100 MHz）的信道衰减。通过散射参数测量验证模型准确性，并用于构建复杂微电网网络模型。采用HomePlug GreenPHY和AV协议进行通信性能测试：AV在星型和复杂辐射状馈线中可稳定运行至600 m，具备较强抗变流器噪声能力；GreenPHY在长分支辐射网络中可达450 m，但在短分支结构中因频率选择性陷波而连接不可靠。系统可靠运行要求30 MHz处链路衰减低于−60 dB，且频带...

解读: 该宽带电力线通信技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的微电网通信架构具有重要应用价值。研究明确的HomePlug AV协议在600m范围内的可靠性和抗变流器噪声能力，可直接应用于储能系统的分布式通信方案，降低独立通信线缆成本。30MHz处-60dB衰减阈值和频带内陷波深...

Behzad Kermani · Reza Shariatinasab · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

由于光伏系统（PVs）通常安装在开阔区域，雷电涌成为设备故障的主要原因。本文在EMTP环境下建立了光伏系统的频率相关模型，分析了直击雷引起的过电压，并研究了避雷针、浪涌保护器（SPDs）、等电位连接系统（EBS）及综合接地系统对防护效果的影响。结果表明，结合SPDs、EBS及组件与逆变器间的综合接地系统可实现对逆变器的全面保护，且SPDs承受的能量低于其耐受能力。接地系统结构显著影响SPDs的性能。此外，本文提出基于滚球理论与蒙特卡洛方法的避雷针布设方案，相较传统方法更经济，能优化避雷针数量与高...

解读: 该直击雷防护技术对阳光电源SG系列光伏逆变器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的SPDs与等电位连接系统（EBS）综合防护方案，可直接应用于1500V高压光伏系统的逆变器保护设计，优化阳光电源产品的雷电防护等级。基于滚球理论与蒙特卡洛方法的避雷针优化布设方案，能降低大型地面...

Xiaoping Gao · Guobing Song · Chenhao Zhang · Xiaoning Kang 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

低频输电系统（LFTS）已成为远距离海上风电输送的优选方案。然而，由于两端均连接电力电子装置，基于工频相量的传统保护可能性能不佳。本文分析了传统保护的适应性，发现典型控制策略会削弱故障特征。为此，提出电网侧变换器（GSC）与模块化多电平矩阵变换器（M3C）的阻抗构建方法，以增强内外部故障的特征差异。进而提出一种方向纵联保护方案：不对称故障下，负序阻抗角由电流环参考值决定；对称故障下，调节GSC电流环参考系数可提升高阻故障下的性能。通过构建不同故障类型的序网，提出基于电压幅值的选相方法。PSCAD...

解读: 该研究对阳光电源的海上风电和储能产品线具有重要参考价值。文中提出的GSC与M3C阻抗构建方法可应用于ST系列储能变流器和大型储能系统的保护设计，特别是在构建电网故障特征识别方面。研究的方向纵联保护方案对阳光电源开发新一代海上风电并网变流器提供了创新思路，尤其是在不对称故障和高阻故障场景下的保护策略优...

Tor Inge Reigstad · Salvatore D'Arco · Santiago Sanchez-Acevedo · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

本文提出一种特殊保护方案（SPS），通过在风电场或同步发电机中启用选定的自适应功率振荡阻尼（APOD）控制器来抑制电力系统的自然振荡。该方案由在线振荡检测算法触发，并集成了自适应时延补偿器（ATDC）以应对控制回路中的时延问题。通过新英格兰39节点系统的数值仿真和北欧44节点系统的硬件在环实验验证，结果表明所提SPS能显著增强低频振荡阻尼，避免振荡失稳，且可实时运行并有效处理来自PMU、通信与计算的时延，具备作为调度员阻尼功率振荡的自动化协调工具的可行性。

解读: 该自适应特殊保护方案对阳光电源的储能和风电产品线具有重要参考价值。特别是其自适应功率振荡阻尼(APOD)控制技术可应用于ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan的VSG控制中,提升系统稳定性。其在线振荡检测算法和时延补偿技术可优化储能/风电产品的并网性能,增强低频振荡抑制能力。这对完善阳...

Shunliang Wang · Qinger Cheng · Boyang Shangguan · Junpeng Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

混合高压直流输电（HVDC）可避免基于电网换相换流器（LCC-HVDC）的换相失败及基于模块化多电平换流器（MMC-HVDC）的高成本问题。然而，LCC无功功率不可控导致混合HVDC控制性能不及MMC-HVDC。为此，本文建立了包含交流与直流侧动态特性的三端混合HVDC系统数学模型，揭示了无功功率、交流母线电压与三站控制变量间的定量关系，提出一种利用换流站自调节能力实现无功功率与交流电压连续精确控制的协调策略。通过电容器组协调运行维持直流电压稳定，并引入误差反馈与gamma-kick提升控制精度...

解读: 该混合HVDC无功功率精确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。研究中的协调控制策略可借鉴至储能系统的并网控制：1）多端协调控制思想可应用于大型储能电站多PCS并联运行的无功功率分配与电压支撑；2）误差反馈与连续控制方法可提升储能变流器GFL模式下的...

Jingbo Zhao · Haocheng Hua · Chuan He · Lu Nan · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

随着电力系统网络结构扩展及先进设备的引入，短路电流持续增长制约了系统发展。故障电流限流器（FCL）与输电切换（TS）是抑制短路电流的常用手段，但TS可能影响电压稳定性，且现有研究缺乏对FCL投资与TS协同优化的统一框架。本文提出一种计及电压稳定约束的规划模型，兼顾FCL的选址定容与TS的经济性及限流效果。通过建立FCL投资与TS对短路电流影响的混合整数线性规划（MILP）模型，并融入电压稳定约束以防止线路切换后发生电压失稳。基于IEEE 30节点和118节点系统的仿真结果验证了该模型在经济性与电...

解读: 该故障电流限流与电压稳定协同优化技术对阳光电源大型储能系统PowerTitan及ST系列储能变流器具有重要应用价值。随着高比例新能源接入，储能系统并网点短路电流水平持续攀升，威胁设备安全。研究提出的FCL优化配置方法可指导阳光电源在储能系统PCS设计中集成限流功能，通过构网型GFM控制算法实现故障电...

Abdullahi Bamigbade · Francisco de León · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年10月

随着电力电子设备渗透率的提高，电网电能质量显著下降，亟需采用有源电力滤波器（APF）等有效解决方案。本文提出一种新型时延滤波器，旨在提升参考电流生成（RCG）精度及APF整体补偿性能。该滤波器以双级联二阶时延（DCSOTD）结构实现，具备优异的谐波抑制能力与稳定性，可自然抑制不平衡畸变负载电流中的负序分量以及5次负序和7次正序谐波。此外，其额外提供的两个设计自由度支持选择性抑制任意两组谐波及其奇数倍频分量。所提DCSOTD滤波器具有延迟无关稳定性，适用于频率大范围波动的APF应用。与DSOGI和...

解读: 该时延滤波器技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统的电能质量控制具有重要价值。DCSOTD滤波器的延迟无关稳定性特性可直接应用于储能系统的有源滤波功能，提升在电网频率波动和不平衡工况下的谐波补偿精度。其选择性谐波抑制能力可优化SG光伏逆变器在弱电网并网时的电流质量，特别适用于工业...

Wilsun Xu · Roberto Langella · Antonio Bracale · Yuanyuan Sun 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年10月

基于逆变器的资源（IBR）是新型并网电源，其引发的谐波问题受到工业界广泛关注。如何建立适用于谐波分析的IBR模型已成为关键课题。本文是一篇面向工程应用的综述性教程，系统评述了IBR单元的谐波特性、先进的实用化谐波建模方法及模型参数确定技术，并通过实际IBR装置的实验室测试结果验证了相关结论。文章有助于厘清电压源型换流器（VSC）IBR与线路换相换流器（LCC）负荷谐波模型之间的混淆，并揭示IBR与同步发电机在谐波行为上的诸多相似性。

解读: 该IBR谐波建模技术对阳光电源ST储能变流器和SG光伏逆变器产品线具有重要应用价值。文章揭示的VSC型IBR谐波特性与同步机相似性，可指导PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制策略优化，提升电网谐波适应性。实用化谐波模型参数确定方法可直接应用于1500V光伏系统的并网谐波预测与抑制设计。...

Kailun Wang · Zhiyong Yuan · Qiang Song · Qingming Xin 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年10月

提出一种线路换相换流器（LCC）辅助二极管整流器（LCCA-DR）用于海上风电场（OWF）并网。该结构在直流侧将小容量LCC与二极管整流器串联，为高压直流（HVdc）输电提供有功功率调控自由度，实现风电场本地功率平衡。风电机组变流器可采用经典的P/f和Q/V型构网控制，作为虚拟同步机（VSG）运行，而LCCA-DR则充当虚拟调速器（VG），调节海上交流电网频率，实现同步运行。VSG-VG协同控制实现功率解耦，提升控制性能与系统稳定性。由于HVdc有功调节仅需微小直流电压变化，LCC容量占比低，相...

解读: 该研究提出的LCCA-DR构网控制方案对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。其VSG-VG协同控制架构可优化ST系列储能变流器的并网性能,特别是在大规模储能电站中实现更稳定的功率解耦控制。LCC辅助整流的低容量比设计思路,可启发PowerTitan系统的拓扑优化,降低成本。VSG构网控制策略...

Chunyi Guo · Jiaqing Zhang · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年10月

在基于线路换相换流器的高压直流输电（LCC-HVDC）送电的新能源场站（REFs）与火电打捆系统中，可能存在次同步扭振相互作用（SSTI）风险。引入构网型（GFM-based）光伏变流器有望缓解该问题，但其渗透率对SSTI阻尼的影响尚不明确。本文建立系统的小幅信号模型，通过特征根分析研究GFM型光伏有功出力占比对SSTI阻尼特性的影响。结果表明，在火电占比较低时，GFM光伏可提升SSTI阻尼；而在火电占比较高时反而削弱阻尼。进一步分解系统阻尼路径，识别主导路径以揭示其内在机理。在此基础上，提出一...

解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器的构网型GFM控制策略优化具有重要价值。针对光伏-火电打捆经LCC-HVDC外送场景，研究揭示了GFM光伏渗透率与SSTI阻尼的非线性关系，为阳光电源开发自适应GFM控制算法提供理论依据：在低火电占比时提升GFM出力以增强系统阻尼，高火电占比时动态调整GFM参数避免...

Haokun Lin · Jiajun Liu · Na Zhi · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年10月

隔离开关的故障检测对电力系统安全至关重要。现有目标检测算法大多仅实现红外图像中的目标识别，难以准确判别设备故障，且易受复杂背景和隔离开关大长宽比结构干扰。为此，提出一种融合旋转机制的红外目标检测方法Yolov7-DROT。通过在预测部分引入旋转机制，有效抑制背景干扰，提升预测框质量；结合可变形卷积增强对大长宽比结构的特征提取能力；并提出全局-局部分布式的故障检测策略，利用全局检测结果引导局部模型学习故障特征。实验表明，该方法在目标检测中对隔离开关与刀闸的平均检测精度达96.28%，热故障识别准确...

解读: 该红外故障检测技术对阳光电源储能及光伏系统的智能运维具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统和光伏电站中，隔离开关作为关键一次设备，其热故障直接影响系统安全。Yolov7-DROT的旋转机制和可变形卷积可有效应对变电站复杂场景，96%的故障识别准确率可集成至iSolarCloud平台，实...

Byambasuren Battulga · Muhammad Faizan Shaikh · Mohamed Osama · Sang Bin Lee · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年10月

用于风力发电升压的变压器因恶劣运行环境故障率较高，且因其位置偏远难以进行现场定期检测，亟需远程自动化状态评估手段。本文提出一种基于背靠背变流器的离线检测方法，利用风机中已有的变流器作为测试设备，在机组离网时向升压变压器注入测试信号，实现对铁芯层间绝缘状况的远程自动检测。实验在380/690 V变压器上模拟层间绝缘故障，验证了该方法的有效性。结果表明，该方法对铁芯故障的检测灵敏度与铁损测试及商用频率响应分析设备相当，可实现可靠、自动化的风电变压器铁芯状态监测。

解读: 该变流器嵌入式测试技术对阳光电源的储能和风电产品线具有重要应用价值。可集成到ST系列储能变流器和风电变流器中,利用现有功率变换电路实现对系统内变压器的自动化状态监测。这种创新方法可提升PowerTitan等大型储能系统的可靠性,降低运维成本。建议在iSolarCloud平台增加变压器健康评估功能,结...

Ignacio Ñancupil-Quirilao · Rigoberto Torres-Ávila · Rodrigo Palma-Behnke · Ricardo Álvarez-Malebrán 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年10月

为应对气候变化，可再生能源在电力系统中的广泛应用势在必行，但其并网常受限于输电系统扩建的社会与环境制约。输电项目延迟导致阻塞加剧和可再生能源弃电，阻碍进一步整合。本文提出一种基于特殊保护方案（SPS）的新方法，利用校正控制提升输电能力，增强电网灵活性，减少对基础设施强化的依赖。所提出的SPS识别与设计方法兼顾N-1准则与可再生能源利用率，在智利互联电网的应用表明，年成本可节省高达9.64%，显著支持高效、经济的能源转型。

解读: 该SPS特殊保护方案技术对阳光电源储能与光伏系统深度融合具有重要价值。针对输电阻塞导致的可再生能源弃电问题，可应用于PowerTitan大型储能系统的校正控制策略设计：通过ST系列储能变流器快速响应N-1故障，实现毫秒级功率调节以提升输电断面能力。结合构网型GFM控制技术，储能系统可在故障后主动支撑...

Yiwen Fan · Minxiao Han · Shuozhe Wang · Li Zhang 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年9月

采用构网型（GFM）控制的变流器在现代电力系统中主动参与电网电压与频率的建立和调节。然而，系统非线性特性增加了暂态稳定性分析的难度，尤其当GFM变流器引入限流控制时，故障期间的暂态过程更加复杂。本文基于哈密顿理论构建GFM变流器动态模型及其在限流模式前后的系统能量函数，分析不同故障条件下限流切换过程及其对稳定性的影响，揭示限流切换与功角特性的映射关系，并探讨关键参数对系统稳定裕度及电网强度的作用。最后，通过MT6040实时仿真器结合StarSim-HIL平台验证了限流过程与稳定裕度分析的准确性。

解读: 该研究对阳光电源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重要价值。基于哈密顿理论的暂态稳定性分析方法可直接应用于GFM控制算法改进：1）通过能量函数精确评估限流切换过程的稳定裕度，优化虚拟阻抗和电流限幅参数设计；2）建立限流切换与功角特性的映射关系，为ST系列在弱电网...

Miguel Carreño · Jie Song · Oriol Gomis-Bellmunt · Robert Griñó · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年9月

同步参考系锁相环是跟网型电压源换流器的核心组成部分。已有研究表明，该环路引入的微分方程具有类似同步机的摇摆方程特性。本文针对单台换流器接入无穷大电网系统的场景，开展大信号稳定性分析，得到了参数平面上区分欠阻尼与充分阻尼区域的稳定边界。同时，为完整性，文中也给出了小信号稳定性分析的边界结果。所有结论均通过电磁暂态（EMT）模型的时域仿真得到验证。

解读: 该SRF-PLL大信号稳定性分析技术对阳光电源跟网型产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GFL控制模式，研究提出的参数平面稳定边界设计方法可直接用于优化锁相环参数整定，避免弱电网下的振荡失稳。类似同步机摇摆方程的分析框架为PowerTitan大型储能系统在电网扰动时的暂...