Juan Wei · Lai Wei · Sheng Huang · Bozhong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月

本文提出了一种结合储能边界分析的最优协调故障后电压控制（OPVC）方案，旨在增强大型风电场（WFs）的故障穿越（FRT）能力，同时降低故障期间的风电损失。通过考虑变流器电流的可行区域，对风力发电机（WT）的动能存储（KES）潜力进行了量化。建立了风电场的分层模型预测控制（MPC）模型，以实现最优的故障穿越性能。在上级控制中，考虑功率指令确定最优功率参考值，并将其作为下级控制器的输入，可使风力发电机的端电压保持在电网规范规定的可行范围内。在下级控制中，对风力发电机的 d 轴和 q 轴电流参考值进行...

解读: 该故障后协调电压控制技术对阳光电源ST系列储能变流器与PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的储能SOC边界约束策略可直接应用于风光储混合电站的ESS集成方案，优化储能系统在电网故障时的动态响应。通过协调控制算法，可提升SG系列光伏逆变器与储能系统的协同低电压穿越能力，加快故障后...

Theodoros E. Kavvathas · George C. Konstantopoulos · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月

本文针对包含多个同步发电机（SG）和逆变器接口分布式能源（DER）的电力系统提出了一种新型分布式积分控制器，该控制器可确保电网频率恢复、电压调节和精确的功率分配，同时满足各单元能力曲线对有功和无功功率施加的技术/运行约束。考虑到整个电力系统的通用非线性动态模型，并且仅考虑同步发电机和分布式能源之间的邻域通信，所提出的控制器利用不变集理论（纳古莫定理）进行了合理设计，从本质上保证了能力曲线约束，避免了现有文献中常用的可能导致不稳定的饱和单元。此外，还对闭环系统稳定性进行了研究，以证明对于不同的控制...

解读: 该弹性分布式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。研究提出的分布式积分控制器可直接应用于多储能单元协同控制场景，通过分布式协同机制实现功率快速响应，增强系统对通信延迟和量测噪声的鲁棒性，这与阳光电源储能系统在新型电力系统中的应用需求高度契合。能力曲线...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月

基于双馈感应发电机（DFIG）的风力发电机组（WTs）中的储能元件和控制回路呈现出多时间尺度特性，这使得以双馈感应风力发电机组为主导的电力系统具有多时间尺度动态特性。以往的研究主要采用简化模型关注单时间尺度动态机制，或使用全时间尺度模型研究控制回路之间的相互作用现象，而忽略了控制回路与储能元件之间的跨时间尺度影响机制。本研究探讨了在以双馈感应风力发电机组为主导的电力系统中，电压控制时间尺度下的端电压控制对转子转速控制时间尺度下的转子动态的跨时间尺度影响机制。模态分析是一种基本的动态分析方法，可揭...

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。研究揭示的电压控制与转速控制的跨尺度耦合机理，可直接应用于ST系列储能变流器的VSG控制优化，提升其在弱电网条件下的稳定性。同时，这种多时间尺度分析方法也可用于PowerTitan大型储能系统的控制策略设计，特别是在高比例新能源接入场景下...

Yi Wang · Goran Strbac · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月

本文提出一种面向弹性交直流混合微电网最优容量配置的暂态稳定性驱动规划框架，综合考虑不同类型故障下的频率与电压稳定要求及交直流互联变流器的频压耦合动态。该模型采用防御者-攻击者-防御者（DAD）结构，并通过增强型遗传算法结合稀疏计算与局部搜索进行求解。在运行层面，提出一种计及常规机组调速器、自动电压调节器及逆变型电源下垂控制动态的暂态稳定约束最优潮流（TSC-OPF）方法，并引入Lyapunov优化以处理储能设备的时间耦合特性，实现小时级决策与秒级动态的协同优化。算例验证了该框架在满足暂态稳定性前...

解读: 该暂态稳定性驱动规划框架对阳光电源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TSC-OPF方法与Lyapunov优化可直接应用于交直流混合微电网场景下的储能容量配置，特别是在工商业微电网和离网系统中。文中提出的频压耦合动态建模可优化阳光电源双向变流器的控制策略，增...

Mudaser Rahman Dar · Sanjib Ganguly · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月

光伏（PV）与电动汽车（EV）的高度集成给配电网（DN）带来了显著的不确定性，导致频繁且不确定的电压波动。光伏单元和电动汽车充电站的有功/无功功率可通过多时间尺度协调有效实现实时电压控制。本文提出了一种基于机会约束模型预测控制（CC - MPC）的随机实时控制模型，用于协调电压控制。该模型采用多步优化模型，实现了包括光伏、电动汽车和有载调压变压器（OLTC）在内的控制设备之间的多时间尺度协调。采用基于场景的方法来处理节点功率的不确定性（常规负荷、电动汽车和可再生能源具有不同程度的不确定性），运用...

解读: 该机会约束MPC技术对阳光电源配电网侧产品具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的多时间尺度协调控制，通过场景削减技术处理光伏出力和负荷不确定性，优化储能充放电策略实现电压调节与损耗最小化。对SG系列光伏逆变器的无功调节功能提供优化依据，结合充电桩的V2G功能...

Qiping Lai · Chen Shen · Dongsheng Li · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月

风电汇集点与主电网之间显著的电气距离给弱电网连接的风电系统带来了挑战。已观测到一种由风力发电机组反复低电压穿越（LVRT）引发的新型电压振荡现象，这威胁到了此类电力系统的安全稳定运行。因此，探索该现象的动态演化机制并开发稳定性分析方法已成为当务之急。本文引入切换系统理论对反复低电压穿越过程进行动态建模、机理阐释和稳定性分析。首先，考虑外部连接阻抗和内部控制动态，建立了一种新型的风力发电机组网侧变流器（WT - GSC）切换系统模型，以定量表征电压振荡的演化动态和机理。随后，基于共同Lyapuno...

解读: 该研究对阳光电源的弱电网并网产品具有重要参考价值。切换系统理论的建模方法可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的LVRT控制优化，特别是在弱电网条件下的多次连续故障场景。研究成果可用于改进阳光电源的GFM/GFL控制策略，提升PowerTitan等大型储能系统在弱电网环境下的并网稳定性。通过...

Luke Benedetti · Panagiotis N. Papadopoulos · Agustí Egea-Àlvarez · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月

随着同步发电设备的解列以及基于变流器接入的设备连接数量的增加，电力系统的动态行为正在发生巨大变化，而传统的静态电网强度指标未必能捕捉到这些变化。本文运用模态叠加概念来推导与位置变异性相关的指标和信息，该位置变异性是根据系统变量在不同网络位置的最大偏差来定义的。与典型的电网强度指标不同，该分析分别考虑了电压幅值和频率的变异性，反映了向以电力电子控制为主导的电力系统动态转变所带来的复杂性。该方法的另一个优点是通过各模态对响应的贡献，推导出输出变量的变异性与特定模态相互作用之间的明确关系。本文采用了昆...

解读: 该模态贡献度量化方法对阳光电源储能与光伏并网系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统和SG系列光伏逆变器的并网场景中，可精准识别各变流器单元对系统振荡模式的贡献度，指导GFM/GFL控制策略的参数优化。特别是在弱电网环境下，该指标能量化评估不同控制模式（如VSG虚拟同步机）对系统小信...

Zhixuan Li · Ying Xue · Yiping Chen · Nan Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月

现代电力系统对电网灵活性要求日益提高。由于交流输电线路不可控，传输系统的灵活性主要依赖于高压直流（HVDC）系统的主动控制，尤其是主流的电网换相换流器型（LCC-HVDC）系统。现有LCC-HVDC控制方法难以在提供双向频率支撑的同时维持交流电压稳定。为此，本文提出一种协调控制策略，实现异步互联系统下的双端频率支撑与交流电压调节。通过建立包含送端与受端系统频率耦合动态的低阶频率响应模型，量化频率支撑水平，并解析计算控制器参数，确保本地频率响应能力的同时不损害远端系统的频率稳定性。实时仿真验证了所...

解读: 该LCC-HVDC双端频率支撑技术对阳光电源储能系统具有重要参考价值。文中提出的频率-电压协调控制策略可直接应用于PowerTitan大型储能系统的电网支撑功能：通过建立低阶频率响应模型量化支撑能力，可优化ST系列储能变流器的构网型GFM控制算法，实现双向频率调节与电压稳定的协同。特别是其解析化参数...

Suresh Maganti · Narayana Prasad Padhy · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月

在电力系统严重电压事件（如电压暂降、暂升及其共存）期间，分布式电源需满足严格并网规范而保持并网运行。现有无功功率控制策略在应对不对称短路故障时面临健康相过电压及有功功率削减等问题。本文提出一种先进的电压支持控制策略，通过分相无功功率注入抑制健康相过电压，有效调节正序电压并抑制负序与零序电压。在生成无功电流参考值后，通过在健康相与故障相之间调整有功功率分配，最小化总有功功率削减。该策略在不同电压事件严重程度和发电工况下，经三相四桥臂并网逆变器实验平台验证，可兼顾电压支撑能力与安全电流限制。

解读: 该不对称故障电压支持技术对阳光电源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。文章提出的分相无功功率注入策略可直接应用于三相四桥臂拓扑的储能系统，通过独立控制各相无功电流有效抑制健康相过电压，同时最小化有功功率削减，提升LVRT/HVRT期间的电网支撑能力。该技术可优化阳光电源Power...

Yongxin Xiong · Heng Wu · Yifei Li · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月

本文理论对比了传统同步发电机（SG）系统与跟网型电压源换流器（GFL-VSC）系统的功率振荡特性。不同于SG系统中由电源间物理功角变化主导的振荡动态，GFL-VSC系统的振荡特性受换流器控制动态影响，失步表现为锁相环输出角度的发散，具有控制依赖性。基于此，本文进一步探讨了阻抗型振荡检测方法在GFL-VSC系统中的适用性与有效性，并通过PSCAD/EMTDC平台在单机与多机系统中开展仿真验证。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的跟网型GFL控制策略具有重要指导意义。文章揭示的GFL-VSC功率振荡特性受锁相环控制动态影响的机理，可直接应用于优化PowerTitan储能系统的振荡检测算法，提升电网扰动下的稳定性。基于阻抗的振荡检测方法有效性分析，为阳光电源开发适配新能源...

Songhao Yang · Bingfang Li · Zhiguo Hao · Yiwen Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月

传统观点认为，故障期间加速能量的积累会导致同步发电机（SGs）典型的首摆功角失稳。本文提出新见解：电网跟随型逆变器资源（GFL-IBRs）在低电压穿越及恢复控制过程中产生的减速能量累积，亦可能引发SGs的暂态功角失稳。该减速摆动阶段积聚的暂态能量将在后续摆动中转化为加速能量，导致多摆失稳现象。理论分析与仿真结果均验证了该机理。

解读: 该研究揭示的GFL-IBR低电压穿越引发的多摆失稳机理，对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST系列储能变流器的LVRT控制策略优化具有重要指导意义。建议在现有GFL控制基础上：1)优化电压恢复过程中的功率输出曲线,避免过快恢复导致的减速能量累积; 2)在SG3125HV等大功率机型中引入虚拟惯量控制,提...

Rudai Yan · Yan Xu · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月

光伏逆变器能够为配电网的电压/无功控制（VVC）提供快速且灵活的无功功率支持，但额外的无功功率输出会显著缩短其使用寿命。为平衡电压/无功控制性能与逆变器使用寿命之间的矛盾，本文首先提出了一种多目标实时分散式电压/无功控制框架。然后，开发了一种多目标多智能体深度强化学习（MOMADRL）算法，通过集中训练和分散执行来协调光伏逆变器，为传统的基于模型的方法提供了一种更具优势的替代方案，并且无需进行集中通信。通过引入多个智能体和基于智能体的并行训练方案（ABPTS），可以同时学习多种策略以找到帕累托前...

解读: 该多目标多智能体强化学习技术对阳光电源SG系列光伏逆变器的智能控制具有重要应用价值。研究提出的寿命损耗模型可直接应用于逆变器功率器件（IGBT/SiC模块）的热应力管理，通过优化无功调节频次降低温度循环冲击，延长功率模块使用寿命。分散式控制架构与iSolarCloud云平台的边缘智能策略高度契合，可...

Kejiang Li · Wuhui Chen · Wei Qin · Canbing Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月

风电场公共连接点处安装的静止无功发生器（SVG）会显著影响含并网风电场电力系统的次同步振荡（SSO）特性。例如，2017年中国新疆地区由双馈感应发电机（DFIG）风电场、定无功功率模式（CRPM）SVG与弱电网相互作用引发了多起SSO事件。本文揭示了DFIG风电场、不同控制模式SVG与弱电网间相互作用引发SSO的机理，发现低电流控制器带宽的CRPM-SVG可抑制SSO，而定电压模式（CVM）和定功率因数模式（CPFM）SVG则恶化系统SSO特性。通过推导超同步与次同步分量幅值比方程，解释了事件中...

解读: 该研究对阳光电源储能和光伏产品的弱电网并网稳定性具有重要参考价值。研究发现的SVG控制模式对SSO的影响机理，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的控制策略优化。特别是在大规模新能源电站中，通过低带宽CRPM控制模式抑制SSO的方法，可提升PowerTitan储能系统在弱电网条件下的并...

Jinxin Ouyang · Jiyu Chen · Baixiang Huangfu · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月

摘要：严重的陆上扰动，如陆上电网故障时主保护的拒动，会导致基于电压源换流器的高压直流输电（VSC - HVDC）接入的海上风电场在长时间内出现大规模的功率不平衡。现有方法是针对常规交流故障设计的，无法处理由严重陆上扰动引起的直流电压安全与集电母线电压限制之间的矛盾，从而导致集成系统停运或过多风力发电机组脱网。本文提出了一种基于海上接入风力发电机组数量调节和海上换流站交流母线电压降低的多自由度协同控制理论，并建立了集成系统的多自由度可控范围（MCR）。发现了MCR的衰减特性，提出了避免直流过电压和...

解读: 该多自由度协同控制方法对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。特别适用于ST系列储能变流器的功率调节与电压稳定控制，可提升PowerTitan大型储能系统在电网扰动时的故障穿越能力。该技术的协同控制思路可优化阳光电源构网型储能变流器的GFM控制策略，提高系统暂态稳定性。建议将其应用于海上风电场...

Siyang Liao · Shanquan Pi · Jian Xu · Lingfang Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年7月

针对我国西南、西北地区因负荷与新能源资源分布不均导致的弃风弃光问题，多地引入大量电解铝等高耗能负荷以促进新能源消纳。然而，电解铝负荷缺乏有效的紧急控制手段，给高占比电解铝负荷电网的安全稳定运行带来挑战。为此，本文提出一种计及负荷暂态过流特性和电网暂态电压稳定约束的紧急控制策略。通过切除并联整流单元实现分级切负荷，并评估考虑暂态过流特性下的最大可切整流单元数；结合暂态电压稳定约束，建立以用户损失最小化为目标的紧急切负荷优化模型。基于RTDS的仿真结果验证了该策略的有效性。

解读: 该电解铝负荷紧急控制策略对阳光电源在西北高载能负荷场景下的新能源并网解决方案具有重要参考价值。针对PowerTitan储能系统和SG光伏逆变器，可借鉴其分级切负荷思路，开发面向高耗能负荷的柔性功率调控策略，在电网故障时通过ST储能变流器快速响应暂态电压跌落。该研究的暂态过流特性分析可应用于构网型GF...

Guoxuan Cui · Zhongda Chu · Fei Teng · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月

摘要：在电力电子设备高渗透的电力系统中，为提高系统整体强度并抵御弱电网中的小信号不稳定问题，提出采用构网型控制来替代传统的跟网型变流器（GFL），其可直接形成端电压。然而，构网型变流器（GFM）的运行需要有足够的有功和无功功率裕量，这可能导致其在稳态下的运行并非最优。这就引出了一个新的研究问题，即如何在构网型变流器和跟网型变流器之间进行优化配置，以平衡构网型变流器增强电网强度的能力与预留功率裕量可能带来的经济损失。本文首次提出了一种软件定义电网下的优化框架，可根据系统工况在系统调度的每个时间步动...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的控制策略升级具有直接应用价值。GFL与GFM控制模式服务化架构可集成至PowerTitan储能系统，实现弱电网场景下的动态模式切换：在电网强度充足时采用GFL模式提升效率，在弱电网或孤岛工况下切换至GFM模式提供电压频率支撑。该技术可优化阳光电...

Mohamad Alzayed · Michel Lemaire · Hicham Chaoui · Daniel Massicotte · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年5月

在微电网中，电压源逆变器通常采用下垂控制技术，并结合电压和内部电流控制回路，以实现可靠的电力供应。由于线路阻抗不匹配，标准下垂控制技术难以实现功率的均匀分配，并限制并联连接之间的环流，尤其是在高度非线性系统中。本研究旨在引入一种基于神经网络的虚拟阻抗，并将其与双向电网逆变器控制技术相结合，以提高微电网动态运行期间的稳定性。为了在各种运行场景下以较小的偏差和更好的稳定性准确跟踪需求和参考功率，所提出的技术采用前馈神经网络（FFNN）来学习逆变器暂态过程中的非线性模型。该技术无需额外的调节步骤，仅需...

解读: 该神经网络自适应虚拟阻抗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。当前阳光电源储能系统采用下垂控制实现多机并联功率分配，但线路阻抗不匹配和负载突变会影响动态响应。该研究提出的神经网络在线调节虚拟阻抗方案，可直接应用于ST储能变流器的控制算法优化，提升多台...

Huanhai Xin · Chenxi Liu · Xia Chen · Yuxuan Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月

构网型（GFM）控制因其对电网友好的动态特性，特别是交流侧的“电压源特性”，被认为是将大规模电力电子变流器接入现代电网的一种有前景的解决方案。GFM变流器的电压源特性可为电网提供电压支撑，从而增强电网（电压）强度。然而，跟网型（GFL）变流器也可通过合理调节其无功电流来实现交流电压幅值的恒定控制，这使其也可能表现出类似电压源的特性。目前，GFL和GFM变流器的电压源特性之间的本质区别是什么，以及哪种类型的电压源特性能够增强电网强度，仍不明确。本文将证明，就小信号动态特性而言，只有GFM变流器能提...

解读: 该研究为阳光电源构网型产品配置提供重要理论依据。针对ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器，可优化GFM/GFL混合配置策略：在PowerTitan大型储能系统中，无需全部单元采用GFM控制，通过小信号稳定性分析确定最优GFM渗透率，既保证弱电网支撑能力，又降低控制复杂度和成本。研究提出的电网强度量...

Dilip Pandit · Atri Bera · Tu Nguyen · Raymond Byrne 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月

由于积极的脱碳目标、成本降低和政府投资增加，现代电网中可再生能源的并网比例迅速上升。然而，基于逆变器的发电方式渗透率提高会因系统惯性下降而引发频率稳定性问题。本文提出一种量化电动汽车（EV）为电网提供频率支持能力的框架，以提升可再生能源的并网极限。考虑EV提供虚拟惯性和一次频率响应，结合EV行为不确定性建立随机模型以确定其放电上限。构建包含EV动态虚拟惯性和下垂系数的多机系统频率响应（MM-SFR）模型，并从中导出频率安全约束。结合换流器电压安全与低电压穿越约束，嵌入非线性优化框架以求解可再生能...

解读: 该研究对阳光电源V2G储能系统和充电桩产品线具有重要应用价值。文章提出的EV虚拟惯性和一次频率响应框架，可直接应用于阳光电源车网互动充电桩和PowerTitan储能系统的协同控制策略。具体而言：1）EV动态虚拟惯性和下垂系数的MM-SFR模型可优化ST系列储能变流器的VSG控制算法，提升电网频率支撑...

Qi Xie · Zixuan Zheng · Yifei Guo · Xianyong Xiao · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月 · Vol.41

本文针对风电场接入LCC-HVDC送端系统在故障穿越（FRT）期间的动态电压支撑（DVS）引发的分段响应问题，提出准静态分段模型，揭示新型非光滑FRT诱导分岔（FRTNB），并提出自适应LCC-HVDC控制策略，在无需电网参数下提升电压稳定性。

解读: 该文对阳光电源风电变流器及构网型储能系统（如PowerTitan在新能源基地配套应用）具重要参考价值。其FRT分段建模与非光滑分岔分析方法可迁移至阳光电源ST系列PCS在弱电网/直流外送场景下的暂态电压协同控制优化；建议将文中自适应DVS策略融入iSolarCloud智能平台的风电-储能协同FRT模...