Bohui Wang · Zhanbo Xu · Xiaohong Guan · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年8月

本文通过开发一种自主增益调度方案，聚焦于多区域电力系统中鲁棒负荷频率控制（RLFC）面临的挑战性问题，这些问题涉及标称电力系统负荷频率控制（LFC）运行条件下的未知参数不确定性，以及动态变化的可重构通信网络下的耦合输入。我们考虑一类耦合智能电网（例如，多能耦合微电网作为一种现代多区域多源电力系统，可实现多能互补和综合利用，提高能源效率），其中过程动态由状态的标量组合的时变向量函数和动态变化的网络构成。通过纳入发电速率约束（GRC）的影响，我们提出了一种性能评估指标，用于评估和确定多区域电力系统中...

解读: 该鲁棒负荷频率控制技术对阳光电源PowerTitan储能系统和构网型控制产品具有重要应用价值。研究中的网络切换机制与增益调度策略可直接应用于ST系列储能变流器的多机并联协调控制，解决通信拓扑动态变化下的频率稳定问题。针对参数不确定性与时变延迟的鲁棒控制方法，可优化VSG虚拟同步机在弱电网环境下的频率...

Letian Wang · Shiyun Xu · Huadong Sun · Jingtian Bi 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月

虚拟同步发电机（VSG）控制的电网形成型变流器（GFM）的同步环（SC）与直流电压控制环（DVC）之间的耦合容易引发多模态低频振荡（LFO）。这些多模态振荡包括以SC为主导的低频振荡（SC - LFO）和以DVC为主导的低频振荡（DVC - LFO）。本文研究了多模态低频振荡的互阻尼排斥效应，并通过频域中的阻尼转矩法揭示了此类现象背后的机理。理论分析发现，随着SC和DVC的自阻尼水平提高，它们会相互施加逐渐增大的负阻尼转矩。这种相互作用导致在调节SC或DVC动态特性时，SC - LFO和DVC ...

解读: 该多模态低频振荡阻尼排斥机制研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。针对VSG控制的GFM变流器，研究揭示的同步控制环路与直流电压控制环路动态耦合机理，可直接指导ST系列产品优化控制参数设计，抑制弱电网并网时的多模态振荡风险。通过阻抗模型与状态空间建模结合...

Letian Wang · Shiyun Xu · Huadong Sun · Jingtian Bi 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月 · Vol.41

本文揭示了构网型变流器中同步环与直流电压环耦合引发的多模态低频振荡互阻尼排斥机理，指出虚拟阻尼提升同步环稳定性可能恶化直流环振荡，该现象通过阻尼转矩法、特征值及时域仿真验证。

解读: 该研究直接关联阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及新一代构网型光储一体机在弱电网/孤岛场景下的稳定运行。VSG参数耦合引发的互斥失稳风险，影响PowerStack在新能源高渗透配网中的黑启动与调频性能。建议在iSolarCloud平台中嵌入多模态阻尼协同整定模块，并在ST-3125/340...

Sunhua Huang · Zhao Xu · Linyun Xiong · Yang Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月

在可再生能源占比高且广泛使用电力电子设备的低惯量异构电力系统中，系统受到扰动时会面临严重的频率稳定性问题。基于虚拟同步发电机（VSG）控制的构网型（GFM）变流器具有电压源特性，可提供惯量和频率支撑。本文针对基于VSG的GFM变流器提出了一种基于预设时间观测器的滑模控制器（PTOBSMC），以在负载和跟网型（GFL）可再生能源大幅变化的异构电力系统中提供频率支撑。建立了由GFM变流器、GFL可再生能源和同步发电机组成的异构电力系统模型。提出了预设时间观测器，以准确估计GFL风力发电机输出功率和负...

解读: 该预定义时间观测器结合滑模控制技术对阳光电源构网型产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan的GFM控制策略优化，提升频率支撑能力；同时适用于新一代SG系列光伏逆变器的虚拟惯量控制。该方法通过固定收敛时间观测器和鲁棒控制设计，可显著提升阳光产品在低惯量电...

Xingye Xu · Kaishun Xiahou · Wei Du · Yang Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年4月

本文提出一种高比例风电接入下的信息物理电力系统（CPPS）连锁故障安全评估方法。首先，建立考虑电力系统信息物理耦合及网络攻击风险的数学模型，并基于马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法构建风电随机模型。在此基础上，提出含风电接入的信息物理电力系统连锁故障模型。为提高连锁故障仿真的准确性，提出一种基于相位估计的线性潮流（PELPF）方法，该方法不仅能使计算精度与牛顿 - 拉夫逊法相当，还能显著提高计算效率并避免收敛问题。此外，基于PELPF方法构建了应对连锁故障中网络攻击的恢复控制模型。最后，引入两个...

解读: 该研究对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。从技术层面，可直接应用于ST系列储能变流器的故障预警与安全防护系统，特别是在大型风储联合项目中的PowerTitan储能系统。研究提出的多阶段动态故障传播模型，有助于优化储能PCS的GFM控制策略，提升系统在高比例风电接入场景下的稳定性。同时，该安...

Jiaxu Li · Yin Xu · Ying Wang · Wei Wei 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年3月

城市电力系统具有高密度关键负荷的特点，亟需提升其韧性。本文提出一种面向极端事件下城市输电系统的孤岛控制方法，以确保系统平滑过渡至孤岛运行。通过构建计及限幅、开关动作和时滞的改进系统频率响应模型，模拟大扰动下的动态频率响应，并将含非线性微分代数方程的频率约束经离散化与线性化转化为线性形式，使优化问题转化为混合整数线性规划。特别研究了离散化方法的选择，并设计两阶段求解策略，通过预设部分整数变量加速大规模问题求解。仿真结果表明，该方法可有效保障孤岛过程中的暂态频率安全与孤岛运行期间节点电压的合理性，且...

解读: 该极端事件孤岛控制技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。研究提出的改进系统频率响应模型（含限幅、时滞特性）可直接应用于储能系统的构网型GFM控制策略优化，提升极端工况下的频率支撑能力。两阶段混合整数线性规划求解方法可集成至iSolarCloud平台，实现城市...

Yunxin Liu · Liangzhong Yao · Siyang Liao · Jian Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年3月

高比例可再生能源电力系统的主要特征之一是其正逐渐演变为高比例电压源换流器（VSCs）电力系统。由于电压源换流器存在电流限制，其无功调节范围受限，从而大幅削弱了有效无功备用，降低了静态电压稳定性。本文首先考虑电流限制，分析了电压源换流器的有功 - 无功（PQ）调节特性。通过建立单台电压源换流器并网系统的PQ特性解析模型，分析了不同电压源换流器渗透率下系统无功备用的变化以及系统静态电压稳定的演化规律。在此基础上，根据所提出的各电源母线无功支撑灵敏度，提出了优化确定各电源母线电压和有效无功备用的方法，...

解读: 该研究对阳光电源的VSC类产品静态电压稳定性优化具有重要指导意义。基于Q-V灵敏度的控制策略可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电压支撑功能优化，特别是在大规模新能源电站中。研究成果可用于完善阳光电源构网型GFM控制算法，提升PowerTitan等大型储能系统的电网支撑能力。通过优化...

Wilsun Xu · Jing Yong · Horacio J. Marquez · Chun Li · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

电力系统振荡是系统运营商极为关注的问题，随着基于逆变器的电源互联，这一问题愈发严重。为解决该问题，人们提出了多种定位振荡源的方法，这对于采取有效的缓解措施至关重要。这些方法的一个共同特点是依赖振荡现象的相量表示。本文采用了不同的方法，研究相量背后的实际电压和电流波形。研究发现，间谐波分量的存在是相量振荡的充要条件。从相量域来看，振荡表现为拍频波形，而拍频波形是由间谐波与基频波相互作用产生的。因此，间谐波的产生和传播是振荡现象的普遍原因。基于这些见解，本文开发了两种定位振荡源的新方法：一种用于基于...

解读: 该谐波间功率振荡源定位技术对阳光电源储能和光伏产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统中，可集成该算法实现振荡源自诊断功能，快速识别系统内部或外部振荡源位置，提升构网型GFM控制的稳定性。对于SG系列光伏逆变器大规模并网场景，该方法可用于iSolarCloud平台...

Chongyu Wang · Yunjian Xu · Kaiyuan Pang · Mohammad Shahidehpour 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

在同步发电机主导的配电系统恢复过程中，通常施加频率响应速率（FRR）约束以防止负荷投入引起的过大频率跌落。然而，随着各类逆变型电源（IBR）渗透率不断提高，FRR演变为合成FRR（SFRR），其约束难以融入恢复优化模型。本文首次提出一种可无损引入细粒度SFRR约束的建模方法，适用于高比例IBR的配电系统恢复优化。仿真结果表明，该方法通过简洁的线性化约束，精确保障各孤岛微电网的合成频率安全响应，无需降阶频率传递函数或分段近似频率谷值。

解读: 该细粒度合成频率响应速率（SFRR）约束建模技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。在高比例IBR配电网黑启动场景中，该方法可直接集成到阳光电源储能系统的构网型GFM控制策略中，通过线性化约束精确保障孤岛微电网频率安全，避免负荷投入时的频率跌落。相比传统降...

Zhiqi Xu · Wei Jiang · Junbo Zhao · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

电力系统稳定性分析正向数据驱动模式转型。然而，传统集中式数据处理方式在数字化背景下面临计算与通信负担重、数据隐私等问题。为此，本文提出一种基于电力系统拓扑结构的边缘计算框架，利用智能电子设备（IED）的本地计算与通信能力，减轻控制中心负担，推动系统数字化转型。发电机侧的IED作为边缘节点，采集本地区域数据辨识子系统动态模型，并逐步合并相邻子系统模型，最终构建全系统动态模型。该模型分布式存储于各边缘节点，支持并行处理。采用分治策略进行特征值分析，将计算任务递归分解至不同节点组并行执行。算例验证了所...

解读: 该边缘计算框架对阳光电源PowerTitan储能系统和iSolarCloud平台具有重要应用价值。在大型储能电站场景中，可将小信号稳定性分析任务分布至ST系列储能变流器的本地控制器，利用其IED功能实现分布式动态模型辨识与特征值计算，有效降低集中式云平台的通信带宽和计算负荷。该技术特别适用于多储能单...

Junkai Huang · Yan Xu · Amer M. Y. M. Ghias · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

风力发电厂（WPP）提供的频率调节支持（FRS）对于提高现代电力系统的频率稳定性至关重要。为了保持风力发电厂的频率调节支持能力，在风电场级调度过程中考虑每台风力发电机组（WTG）的频率响应动态特性至关重要。然而，由于在不同风况下需要采用复杂的风力发电机组控制策略，将这些动态特性纳入调度算法具有一定的复杂性。为应对这一挑战，本文首先研究了详细的风力发电机组动态模型，以捕捉关键的频率响应特征。然后提出了一种代理建模方法，提供了一个能够准确描述风力发电机组频率调节支持动态特性的解析模型。利用该代理模型...

解读: 该代理模型调度方法对阳光电源的储能与风电产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的调频控制策略优化,提升系统频率响应性能;同时该方法的快速计算特性适合集成到iSolarCloud平台,实现风储联合调度的智能决策。技术创新点在于通过代理模型简化复杂动态过程,这一思路可用于优化PowerT...

Weitao Yao · Yu Wang · Yan Xu · Dunjian Xie · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月

联网微电网（NMG）系统由多个相互连接的独立微电网组成，旨在提高系统的弹性、可靠性和经济性。本文聚焦于遭受各种功率扰动的离网交流联网微电网，提出了一种具备无缝模式切换功能的分层控制方案，该方案将频率（f）/电压（V）控制与微电网（MG）及分布式电源（DG）之间的经济功率分配相结合。下层控制旨在实现快速的频率/电压响应，并通过跟踪上层信号实现分布式电源之间的本地自主经济运行。上层控制旨在进行频率/电压调节以及微电网之间的实时经济调度。在实际应用中，通过在上层三级协调中构建等效微电网成本函数，专门设...

解读: 该分布式经济控制技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。研究提出的无缝模式切换策略可直接应用于阳光电源构网型（GFM）与跟网型（GFL）控制技术的协同优化，提升多储能系统并联运行时的经济性和稳定性。分布式优化算法可集成至iSolarCloud云平台，实现多微电...

Yuqi Xu · Can Wan · Guangya Yang · Ping Ju · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月

超短期风电功率概率预测为电力系统实时运行提供了关键的不确定性信息。然而，风电出力的随机动态特性复杂，传统参数化模型难以准确刻画其非线性演化过程。本文提出一种基于非参数随机微分方程的建模方法，直接从历史数据中学习漂移与扩散项的结构，无需预设函数形式，有效捕捉风功率的时变统计特征与局部动态行为。实验结果表明，该方法在多个时间尺度下均能提供高精度的概率预测结果，显著提升预测可靠性。

解读: 该非参数随机微分方程预测技术对阳光电源的风电变流器和储能系统具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器的功率调度优化和PowerTitan大型储能系统的容量配置。通过精确预测风电功率的随机波动特性,有助于提升储能系统的调峰调频性能,优化电池充放电策略。该技术还可集成到iSolarCloud平台...

Xu Wan · Mingyang Sun · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年10月

高比例可再生能源接入下，安全强化学习（RL）被广泛用于电力系统频率控制。然而，现有方法在非稳态环境适应与高维时变安全约束满足方面仍面临挑战。本文提出AdapSafe2，一种无需先验知识且具备安全保证的多区域频率控制方法。通过元环境学习算法自适应追踪系统参数变化，并构建元强化学习框架实现无模型自适应控制；设计基于控制屏障函数的安全评判网络与安全补偿器，动态识别并仅对高风险区域进行补偿，提升高维约束下的求解效率。在2区与3区低惯量系统中的仿真验证了该方法在动态安全约束下的优越性能。

解读: 该无先验安全强化学习技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器的频率调节功能具有重要应用价值。AdapSafe2的元学习自适应框架可增强储能系统在高比例新能源场景下的动态响应能力，其控制屏障函数安全机制能确保储能系统在SOC、功率等多维约束下的安全运行。该技术可与阳光电源现有的V...

Luo Xu · Ning Lin · Dazhi Xi · Kairui Feng 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月

近年来，极端天气事件导致的停电频发，精准评估电力系统最脆弱环节——配电网的时空停运风险对提升系统韧性至关重要。序列蒙特卡洛（SMC）方法虽广泛用于极端天气下的时空风险分析，但其在时序模拟中重复采样时不变脆弱性函数，易高估高频采样下演变灾害的损毁程度。为此，本文提出一种基于灾害抗性的时空风险分析方法（HRSRA），将元件失效概率转换为时不变的灾害抗性进行建模。该方法可自适应融合高时空分辨率气象模型，结合电力系统地理信息与物理风场模型，利用波多黎各真实时序停电数据（含2022年菲奥娜飓风）验证了其优...

解读: 该飓风期间配电网时空风险分析技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的韧性设计具有重要价值。基于灾害抗性的HRSRA方法可精准识别极端天气下配电网脆弱节点，为储能系统的选址部署、容量配置提供决策依据。结合iSolarCloud云平台的气象数据融合能力，可实现储能系统在飓风等...

Wei Dai · Jun Xu · Hui Hwang Goh · Tonghui Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月

为解决大规模风电系统仿真中的维数灾问题，简化等效模型成为有效手段。近年来，风电场加装储能以增强对低惯量系统的频率支撑，但现有等效模型未考虑储能作用，难以准确反映双馈风机与储能协同下的频率响应特性。本文提出一种计及储能与双馈风机协调控制的小信号等效建模方法，推导了含储能双馈系统的通用频率响应等效表达式，构建了考虑运行状态变化及储能介入功率突变的多机等效模型，并采用改进的两阶段参数辨识方法获取等效参数，精确复现储能动作前后的频率响应过程。通过双区域四机系统中多个大型风电场验证了所提方法的有效性。

解读: 该储能-双馈风机协同频率响应建模技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的小信号等效模型可直接应用于大规模风储混合电站的控制策略优化，特别是储能介入功率突变时的频率响应特性分析，有助于改进阳光电源储能系统的一次调频和惯量支撑控制算法。两阶段参数辨识方法...

Bohui Wang · Zhanbo Xu · Xiaohong Guan · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月

本文研究了在标称系统运行条件和可重构通信网络下存在未知参数不确定性及耦合输入时，多区域电力系统鲁棒负荷频率控制（RLFC）的关键问题。提出一类耦合智能电网模型，其动态包含状态的标量组合的时间变化向量函数，且通信网络非互联。第一部分考虑静态连通但非动态变化的网络结构。为此设计了一种基于可配置通信网络的分布式RLFC策略，可处理系统耦合动态并实现多区域系统在多重聚合不确定性下的全局渐近稳定。进一步提出分布式自适应RLFC协议，可在线调节控制增益与时变自适应耦合动态，适用于包含匹配与不匹配未知参数不确...

解读: 该分布式鲁棒负荷频率控制技术对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。研究提出的自适应RLFC协议可直接应用于多储能站点协同调频场景，解决通信网络重构和参数不确定性问题。对于阳光电源iSolarCloud云平台，可集成该分布式控制策略实现多区域储能电站的协同频率...

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...

Yiming Wang · Shiyun Xu · Huadong Sun · Chen Shen 等5人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月

本研究聚焦于高比例换流器接口发电（CIG）接入的电力系统暂态稳定性。研究发现，在大扰动下，含CIG的电力系统可能呈现多稳定平衡点（SEP）特性。这一特性及其相关的稳定潜力在传统电力系统中尚未得到深入研究，主要原因在于传统上受大容量同步发电机物理限制的影响，普遍假设系统只有单一SEP。由于临界清除时间（CCT）在存在多SEP的情况下无法再用于判定系统暂态稳定性，因此提出了绝对失稳边界（AIB）条件。研究发现，如果系统轨迹越过AIB，电力系统在大扰动后将无法保持稳定。随后，引入能量函数来评估考虑多S...

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏逆变器产品具有重要指导意义。多平衡点分析方法可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的稳定性控制优化，特别是在大规模新能源电站中的GFM控制设计。研究成果有助于提升PowerTitan储能系统在弱电网条件下的稳定运行能力，优化VSG控制策略，完善iSolar...

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...