Zhiheng Lin · Rui Liu · Yunwei Ryan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

为了利用太阳能等可再生能源，分布式发电系统得到了广泛应用。在这类系统中，多个组串式逆变器并联接入电网，并且通常采用锁相环（PLL）实现电网同步。然而，在电网故障导致的严重电压骤降情况下，采用锁相环同步的逆变器系统易出现暂态失稳，表现为失去同步。尽管现有研究已对逆变器与电网相互作用引起的暂态失稳问题进行了深入探讨，但不同逆变器之间相互作用导致的失稳问题尚未得到充分考虑。因此，为研究这一问题，本文建立了考虑参数差异的 n 个并联锁相环同步逆变器系统模型，用于暂态稳定性分析。研究发现，即使每个并网逆变...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于多逆变器并联系统暂态稳定性的研究具有重要的工程应用价值。在大型光伏电站和储能系统中，多台组串式逆变器并联运行是标准配置，而该论文揭示的逆变器间交互导致的暂态失稳风险，正是当前行业面临的实际痛点。 该研究的核心价值在于突破了传统分析框架的局限性。以往研究主要关注单台...

Zhengqi Sui · Qiuye Sun · Rui Wang · Dashuang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

弱电网和高锁相环（PLL）带宽容易导致并网逆变器（GCI）系统出现不稳定问题。现有方法主要通过增大并网逆变器输出阻抗的幅值和相位来增强系统稳定性，但无法完全消除并网逆变器的“负阻抗”行为，这意味着系统仍存在不稳定风险。因此，本文旨在提出一种更通用的稳定性分析方法，揭示负阻抗下的不稳定条件，为稳定性分析和控制策略设计提供新的思路。首先，本文考虑了并网逆变器不稳定时呈现的宽频振荡特性，提出了一种新的稳定性分析方法。该方法指出，系统不稳定是由基波电压和非基波电压之间的相互作用引起的。这种相互作用会加剧...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于阻抗不稳定区域消除的并网逆变器稳定性增强技术具有重要的战略价值。当前，随着全球光伏和储能系统大规模接入弱电网场景日益增多，逆变器的并网稳定性已成为制约新能源渗透率提升的关键技术瓶颈。该论文提出的方法直击行业痛点，对阳光电源的产品竞争力提升具有显著意义。 该技术的核...

Yang Wu · Heng Wu · Fangzhou Zhao · Zichao Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

基于交流电力电子技术的电力系统的基波频率可能会偏离其标称值，并且该频率会受到变流器控制动态特性的显著影响。针对系统参考坐标系的选择，本文提出了两种电压源型变流器（VSC）的阻抗建模方法，用以捕捉基波频率的动态特性。第一种方法是在标称频率的参考坐标系下对VSC进行建模，而第二种方法是在基波频率可变的参考坐标系下对VSC进行建模，因此，基波频率在阻抗模型中被表示为一个额外的端口变量。本文从数学上证明，若在第二种方法中对VSC的控制延时和功率级建模时考虑频率动态特性，则这两种阻抗模型在本质上是等效的。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于电压源变流器（VSC）阻抗建模的研究具有重要的工程应用价值。随着公司光伏逆变器和储能系统在新型电力系统中的渗透率不断提升，基频动态特性对系统稳定性的影响日益凸显，特别是在弱电网接入和多机并联场景中。 该论文提出的两种阻抗建模方法——固定标称频率参考系和变频率参考系...

Ziyue Duan · Yongqing Meng · Peiqi Zhao · Shuhao Yan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

本文提出了一种新颖的模糊张量空间方法，用于分析模块化多电平矩阵变换器与电网形成/跟随（GFM/GFL）混合控制策略变换器的相互作用大信号稳定性。针对系统动态模型中存在的高阶、强非线性和多频耦合等难题，利用扇形非线性理论将复杂度从指数级降低到常数级。这是通过将原始隶属函数集优化为线性无关的模糊张量基来实现的。此外，利用模糊张量空间的物理意义缩小了求解李雅普诺夫泛函问题的映射区域，有效降低了保守性。与传统的TS模糊理论相比，该方法得到的稳定性分析结果在复杂度和准确性之间实现了更好的平衡。基于改进后的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的模糊张量空间方法为解决M3C（模块化多电平矩阵变换器）与GFM/GFL混合控制策略的大信号稳定性问题提供了创新性理论工具，这对我司在新能源并网系统领域具有重要战略价值。 随着公司光伏逆变器和储能系统大规模接入电网，特别是在弱电网环境下，多台变流器之间的交互稳定...

Yanjun Tian · Xiaoqi Xu · Yi Wang · Zhen Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

摘要：在可再生能源高渗透率的情况下，虚拟同步发电机（VSG）控制策略已在用于支撑大电网惯量的构网型变流器中得到广泛研究与应用。传统VSG控制存在有功和无功功率回路之间的耦合问题，尤其是在低压阻性馈线条件下。这种功率耦合效应不仅会降低暂态过程中惯量支撑的有效性，还会影响系统稳定性。本文分析了有功和无功功率回路之间的耦合机制，并提出一种全状态反馈控制方法来解决传统VSG控制中的耦合问题。在所提出的控制方法中，设计了状态反馈矩阵以消除有功和无功功率控制回路之间的功率耦合，并充分保留有功和无功惯量响应能...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项全状态反馈功率解耦控制技术对我们的构网型逆变器产品线具有重要战略价值。随着新能源渗透率持续攀升，电网对逆变器提供惯量支撑的需求日益迫切，而传统虚拟同步发电机（VSG）控制在低压阻性线路场景下存在的有功-无功功率耦合问题，恰恰是制约我们光伏逆变器和储能系统性能提升的关键瓶...

Jingrong Yu · Wenhao Yang · Jiaqi Yu · Chen Peng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

针对不对称电网故障，跟网型逆变器需注入正负序电流以调节公共耦合点电压。由于负序电流的引入，双序同步机制变得复杂。本文提出了一种双序动态耦合模型，用于分析不对称故障下的同步稳定性。

解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品——组串式及集中式光伏逆变器。在电网故障（尤其是弱电网或不对称故障）下，逆变器的同步稳定性是确保电站不脱网运行的关键。通过引入双序动态耦合模型，阳光电源的研发团队可优化控制算法，提升逆变器在复杂电网环境下的低电压穿越（LVRT）能力和抗扰动性能，从而增强iSolarC...

Siqi Fu · Yao Sun · Xiaochao Hou · Feng Zhou 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

在以变换器为基础的可再生能源分布式电网中，构网型逆变器是关键组件。在不同线路阻抗下，特定的控制策略可能因复杂的功率耦合导致系统不稳定。因此，本文通过充分考虑定量功率耦合，研究了逆变器的运行边界及控制规则。

解读: 该研究直接服务于阳光电源构网型（Grid-forming）技术的发展。随着PowerTitan等储能系统及大型地面光伏电站越来越多地接入弱电网，复杂的线路阻抗耦合成为影响系统稳定性的核心挑战。本文提出的PCI指标及交互控制设计，可优化阳光电源组串式逆变器与储能变流器（PCS）的控制算法，提升产品在弱...

Amulya Viswambharan · Rachid Errouissi · Mahdi Debouza · Hussain Shareef 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

本文针对LCL滤波的三相并网逆变器，提出了一种基于扰动观测器的复合控制方案。该方案结合了状态反馈控制与扰动观测器，旨在提升系统在不平衡电网电压下的电流跟踪性能、鲁棒稳定性及抗扰动能力，并进行了详细的理论分析与实时实验验证。

解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器的并网控制算法。在弱电网或复杂电网环境下，电网电压不平衡是导致逆变器输出电流畸变、影响电能质量的关键挑战。本文提出的基于扰动观测器的鲁棒控制方案，能够有效抑制电网扰动，提升逆变器在复杂工况下的并网稳定性。建议研发团队将其应用于新一代逆变器的...

Chenhang Xu · Zhixiang Zou · Xinlei Liu · Meng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

由于具备诸多优势特性，构网型变流器正越来越多地被用作分布式能源与电网之间的接口。然而，在电网故障期间，它们可能会遇到暂态稳定性问题，尤其是在考虑直流母线影响时。本文建立了一个暂态能量函数，基于李雅普诺夫直接法实现了考虑直流母线影响的构网型变流器的稳定性分析，揭示了暂态失稳主要由功率不平衡和负阻尼效应引起。为解决这一问题，本文提出了一种改进的直流母线电压控制方法，以实现临时的能量存储和惯量调节，从而提高构网型变流器的暂态稳定性并避免可能出现的过电压。本文还提供了理论分析和验证，以证实该方法的有效性...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型变流器暂态稳定性分析与控制设计的研究具有重要的战略价值。随着新型电力系统建设的推进，构网型逆变器正成为我司光伏逆变器和储能系统的核心技术方向，其能够主动支撑电网电压和频率，这对提升分布式能源的并网友好性至关重要。 该研究通过李雅普诺夫直接法建立的暂态能量函数...

Xuefeng Zhang · Qiwei Xu · Yiru Miao · Xuan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

双三相永磁同步电机（DTP - PMSM）存在在逆变器非线性、非正弦反电动势和外部干扰等情况下易出现较大定子电流谐波的缺点。为解决该问题，本文提出了一种用于电流谐波抑制的改进广义扩展状态观测器（IGESO）。首先，探究了传统干扰观测器中低频和高频周期性干扰观测之间的关系。其次，采用陷波器对传统广义扩展状态观测器（GESO）结构进行优化，以避免在观测两种不同频率干扰时产生相互干扰。然后，提出了一种新的观测器极点设计原则，该原则可分别控制周期性干扰的抑制频率范围和衰减程度。此外，还给出了与其他策略的...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项改进型广义扩张状态观测器（IGESO）技术对我们在电机驱动和电能变换领域具有重要应用价值。双三相永磁同步电机在逆变器非线性、反电动势畸变和外部扰动下易产生定子电流谐波问题，这与我们光伏逆变器、储能变流器以及新能源汽车驱动系统面临的核心挑战高度契合。 该技术的创新点在于...

Zhen Li · Xin Tang · Kaixuan Tang · Bei Qu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

弱电网中多并联并网变流器（MPGCC）之间的相互作用常常会带来稳定性挑战。本文提出一种变流器导纳重塑控制方法，旨在提高MPGCC系统的稳定性。首先，建立了包含变流器间相互作用的三相MPGCC系统的通用数学模型，并采用小信号模型进行分析。分析表明，在MPGCC系统中，$k_{dq1}(s)$和$k_{dq2}(s)$必须满足奈奎斯特准则，其中$k_{dq1}(s)$表示主电网与MPGCC系统之间的串联相互作用，$k_{dq2}(s)$表示变流器之间的相互作用。考虑到MPGCC系统稳定性分析的独特性...

解读: 从阳光电源的业务实践来看，这项多并联并网变流器导纳重塑控制技术具有重要的应用价值。随着集中式光伏电站和大型储能系统规模不断扩大，多台逆变器并联接入弱电网已成为常态，特别是在西北高比例新能源接入地区，系统稳定性问题日益突出。 该技术的核心价值在于通过导纳重塑实现系统无源化设计，从理论上保证多并联系统...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

近年来，单一并网构网型逆变器（GFMI）系统的暂态稳定性已得到深入分析，但考虑无功功率控制的并联 GFMI 系统的定量暂态稳定性分析尚未得到研究。为填补这一空白，本文新建立了考虑逆变器间相互作用的并联 GFMI 系统的等效大信号模型。基于该模型，新构建了考虑无功功率控制动态、阻尼耗散和相互作用效应的与路径无关的李雅普诺夫函数（LF），用于定量暂态稳定性分析，该函数可获取最大吸引域以进行稳定性预测、估计临界清除时间并表征稳定裕度。与传统的李雅普诺夫函数相比，吸引域的保守性和估计临界清除时间的误差显...

解读: 从阳光电源的业务实践来看，这项关于并联构网型逆变器暂态稳定性的量化分析研究具有重要的工程应用价值。随着我们在大型光伏电站、储能系统以及微电网解决方案中越来越多地采用构网型逆变器技术，多机并联运行已成为常态场景，该研究直接切中了当前技术痛点。 论文的核心贡献在于建立了考虑逆变器间交互作用的等效大信号...

Yayao Zhang · Meng Zhan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

严重故障下可再生能源设备的暂态切换控制（TSC）使得新型电力系统的暂态特性变得更为复杂。尽管近期大多数研究聚焦于并网变流器低电压穿越期间的故障阶段或进行详细的电磁暂态仿真，但对于永磁同步发电机（PMSG）并网系统的整个暂态过程仍缺乏统一的认识。因此，本文基于PMSG的暂态切换控制方案，详细考虑了切换动态效应，将暂态过程划分为四个不同阶段：故障前、故障期间、故障后早期和故障后晚期，并针对每个阶段建立了相应的机理模型以及相关的机 - 网接口关系。此外，研究了主要参数对暂态稳定性的影响，包括故障期间无...

解读: 从阳光电源业务视角来看，这项关于永磁同步发电机（PMSG）并网系统暂态同步稳定性的研究具有重要的工程应用价值。该研究针对严重故障下瞬态切换控制（TSC）策略的完整过程建立了系统性分析框架，这与我司在风电变流器、储能变流器及光储一体化系统中面临的低电压穿越（LVRT）技术挑战高度契合。 该论文的核心...

Lingchao Kong · Haiguo Tang · Chao Wu · Jian Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

构网型（GFM）变换器因其电压支撑能力在可再生能源领域备受关注。现有研究多假设直流母线电压恒定，这在考虑直流侧动态时可能导致稳定性问题。本文分析了考虑直流母线动态的GFM变换器小信号稳定性，并提出了相应的阻尼控制策略以抑制次同步振荡。

解读: 该研究直接关联阳光电源的构网型技术布局。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器在弱电网场景下的应用增加，直流侧动态对系统稳定性的影响日益显著。本文提出的阻尼控制策略可优化阳光电源GFM算法，提升系统在复杂电网环境下的抗干扰能力，特别是在大规模储能电站及光储一体化项目中，能有效预防次同...

Guang Hu · Yi Xiao · Huanhai Xin · Yongheng Yang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

随着高比例可再生能源接入，构网型与跟网型逆变器及同步发电机并存，导致电磁动力学与同步行为交互复杂，给稳定性分析带来挑战。本文提出了一种扩展阻抗模型，旨在准确描述电力电子变换器在宽频带范围内的动态交互特性。

解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站向构网型（GFM）技术演进，系统在弱电网下的稳定性至关重要。该扩展阻抗模型能更精准地分析逆变器与电网的交互，有助于优化iSolarCloud平台的并网稳定性评估算法，提升PowerStack等储能产品在复杂电网环境...

Dashuang Li · Qiuye Sun · Rui Wang · Zhengqi Sui · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

受限于电流限制，构网型逆变器（GFM）在电网故障时会转变为电流源模式，导致微电网失去电压支撑，进而影响系统的暂态同步稳定性（TSS）。本文针对这一问题进行了深入研究，探讨了电流限制对微电网稳定性的影响并提出了相应的增强策略。

解读: 该研究直接关系到阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统及构网型逆变器的核心竞争力。在弱电网或微电网应用场景下，逆变器在故障期间的限流策略直接决定了系统的暂态稳定性。建议研发团队参考该文献的稳定性分析方法，优化构网型控制算法（如VSG控制），在确保硬件安全限流的前提下，提升系统在...

Zhen Wang · Hao Pan · Peng Cheng · Limin Jia · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

传统电压源变换器（VSC）的频率耦合抑制策略依赖于特定工作点参数配置，难以适应变工况并网系统。本文提出一种新型自适应频率耦合抑制策略，通过自适应q轴补偿重塑系统不对称性，有效提升了变工况下的系统稳定性，并给出了详细的稳定性区域分析。

解读: 该研究对于阳光电源的核心产品线（组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan储能变流器）具有极高的应用价值。随着电网弱电网特征日益显著，逆变器在宽频带下的频率耦合问题常导致振荡风险。该自适应策略能够摆脱对固定工作点的依赖，显著增强阳光电源产品在复杂电网环境下的并网稳定性与鲁棒性。建议研发团队将该自...

Chao Charles Liu · Chi K. Tse · Meng Huang · Zhenxi Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文针对并网变换器的暂态稳定性分析，指出传统单调性参数分析的局限性，提出了一种基于可行参数范围的设计导向分析方法。该方法旨在解决变换器系统复杂的非线性行为，为实际工程设计提供更准确的稳定性评估与参数优化指导。

解读: 该研究直接关系到阳光电源的核心业务——光伏逆变器（组串式/集中式）及储能变流器（PCS）的并网稳定性设计。随着电网弱电网特征日益显著，传统的稳定性分析方法难以覆盖非线性工况。本文提出的可行参数范围分析法，可有效指导阳光电源研发团队在产品设计阶段优化控制参数，提升产品在复杂电网环境下的暂态稳定性。特别...

Zehua Zhang · Panbao Wang · Jiyao Zhou · Wei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

恒功率负载（CPLs）的负增量阻抗会对直流微电网的稳定运行产生不利影响。另一方面，电力电子变换器在应对源-负载侧扰动时应具备出色的瞬态性能。因此，本文针对为直流微电网恒功率负载供电的直流/直流升压变换器，提出了一种自适应无源模型预测控制器。首先，设计了预定义时间非线性干扰观测器，用于在线估计未知且时变的输入电压和负载功率。该观测器不仅能实现收敛时间上界的自由设定，还减少了传感器的使用需求。然后，将基于无源的控制与模型预测控制相结合，提出了一种综合两者优点并弥补各自不足的复合控制方法。此外，所提出...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于预定时间前馈补偿的无源模型预测控制技术对我司直流微网系统和储能变流器产品具有重要应用价值。 该技术针对恒功率负载（CPL）的负阻抗特性导致的直流微网稳定性问题提供了创新解决方案。在我司光储一体化系统中，DC/DC变换器连接的电动汽车充电桩、数据中心等典型CPL负载...

Wenrui Li · Wenjia Si · Mowei Lu · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

由于具备交流电压形成和频率调节能力，电网形成型变流器（GFMCs）在电力电子领域保持着强劲的增长态势。与多环控制策略相比，单环电压控制具有传感器和控制器简单、动态响应迅速且无电压/电流控制相互作用等优点。然而，本文研究发现，采用单电压环比例 - 积分（PI）控制器的LCL滤波型GFMCs，为了在并网和孤岛场景下稳定运行，需要较高的谐振频率，而较小的滤波器尺寸会导致开关谐波滤波效果变差。因此，本文提出了一种针对GFMCs的开关谐波滤波增强策略，即采用LLCL滤波器，其LC陷波器在开关频率处形成串联...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于单电压环PI控制构网型逆变器的研究具有重要的工程应用价值。构网型变流器（GFMC）技术是我司光储一体化系统和微电网解决方案的核心技术方向，其电压源特性能够为弱电网和离网场景提供稳定的频率和电压支撑，这与我司在高比例新能源接入场景下的战略布局高度契合。 该论文揭示的...