Zhankui ZHANG · Baichuan TENG · Jianjun MA · Miao ZHU · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

启动问题是海上风电汇集与传输系统的关键挑战。本文提出一种具备非对称双向功率传输能力的新型海上换流站设计。通过在桥臂不同相中集成模块化多电平单元与二极管组件，采用特殊混合桥臂结构，减小了设备占地并降低了成本。正常运行时，该站实现电压提升及风电场至陆上站的功率输送；启动阶段则反向传输启动功率。文中提出了相应的控制策略，并通过仿真与硬件在环实验验证了其在典型工况下的运行性能。

解读: 该混合桥臂换流站技术对阳光电源的大功率变流产品线具有重要参考价值。其创新的非对称桥臂结构可启发ST系列储能变流器和SG系列集中式逆变器的拓扑优化,特别是在降低器件数量和系统成本方面。文中提出的启动控制策略对构建大型储能电站的黑启动能力具有借鉴意义。此外,该技术的双向功率传输特性也可应用于PowerT...

Derek Jackson · Yue Cao · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

混合储能系统（HESS）包含多物理场的真实储能与可能的虚拟储能，通过电力电子接口集成。现有研究中基于滤波的控制方法因实用性不足而受限。本文提出一种适用于直流系统的广义带宽控制方案，填补了文献空白，并兼容分层控制架构。该方案基于通用储能模型（UESM），统一了不同储能设备的控制目标，通过代数关系定义控制系数，适用于多种储能类型。在HESS支撑的直流微网中验证了该方法的有效性，可实现功率分配、SOC调节及前瞻充电、削峰填谷等高层能量管理目标。

解读: 该广义带宽控制方案对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。通过统一储能模型（UESM）可优化混合储能系统中超级电容与电池的功率分配策略，实现高频功率由超容承担、低频功率由电池响应的能量滤波效果，延长电池寿命。该方案与阳光电源现有分层控制架构兼容，可集成到iSo...

Jiaqing Zhang · Chunyi Guo · Lie Xu · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月

随着可再生能源发电比例的增加，LCC-HVDC输电系统中可能出现多种弱阻尼或不稳定的次同步振荡（SSO）模式，包括基于同步机的扭振模态和基于变流器的电磁模态。本文针对不同SSO模式，建立保留主导储能元件动态的等效单输入单输出传递函数模型，并从统一的阻尼转矩角度分析其稳定性。推导关键控制环路对各SSO模式的交互路径，提出阻尼增强能力指标以确定最优控制环节。基于相位补偿与增益调节，设计多模式次同步阻尼控制器（MSDC），实现对多种SSO模式的协同抑制。在光伏-火电打捆外送系统中的仿真验证表明，该控制...

解读: 该多模式次同步阻尼控制技术对阳光电源光伏-储能打捆外送系统具有重要应用价值。针对SG系列光伏逆变器与火电机组通过LCC-HVDC外送场景，文章提出的MSDC控制器可协同抑制光伏变流器电磁振荡与同步机扭振模态，解决新能源高占比下的多模式SSO问题。其阻尼转矩统一分析方法和相位补偿设计思路可直接应用于S...

Ruiyuan Zeng · Ruisheng Diao · Fangyuan Sun · Baorong Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

跟网型可再生能源（GFM-RES）的电流饱和（CS）策略用于防止过流损坏，但控制模式切换可能引发新的稳定性问题。研究表明，当系统运行至特定虚拟功率角区域时，由于切换条件固有不一致性，将出现重复电流饱和（R-CS）与连续电流饱和（C-CS）。R-CS下GFM-RES表现为异常电流源，激发高频振荡；C-CS则导致持续过压且无法恢复稳态。本文基于混杂系统理论推导饱和/去饱和的充要条件，提出R&C-CS判据与通用去饱和区（DRB）原理，并设计解耦切换条件与动态特性的S&D-DC控制策略。单机与多机系统的...

解读: 该研究对阳光电源构网型储能系统（PowerTitan/ST系列）具有重要应用价值。针对GFM控制模式下电流饱和切换引发的重复饱和振荡和连续饱和过压问题，文章提出的S&D-DC解耦控制策略可直接应用于ST系列储能变流器的过流保护优化。基于虚拟功率角的R&C-CS判据和去饱和区（DRB）设计，能够改进现...

Ruiyuan Zeng · Ruisheng Diao · Fangyuan Sun · Baorong Zhou 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17

本文揭示构网型可再生能源（GFM-RES）在虚拟功角区域运行时因电流饱和切换条件不一致引发的重复/连续电流饱和（R-CS/C-CS）稳定性问题，提出R&C-CS判据与基于去饱和区的DRB控制原理，并设计S&D-DC策略。电磁暂态仿真验证其有效性。

解读: 该文直击阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及新一代组串式光伏逆变器在构网型（GFM）模式下高穿透率并网的核心挑战——电流饱和引发的高频振荡与持续过压失稳。研究成果可直接指导阳光电源GFM控制器中饱和保护逻辑优化，提升PowerTitan在黑启动、弱电网支撑等场景下的鲁棒性；建议在iSola...

Theodoros E. Kavvathas · George C. Konstantopoulos · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月

本文提出一种新型虚拟同步发电机（VSG）架构，通过引入动态虚拟惯性以提升传统VSG的动态响应性能，并确保频率、输出电流和电压始终处于预设范围内。所设计的控制律根据频率变化率和频率偏差实时调节虚拟惯性，有效抑制扰动后的频率变化率（RoCoF）与最大频率偏差，同时保证虚拟惯性始终位于限定区间内且不引入非连续动态。基于向量场理论与最终有界性定理，严格证明了系统状态变量的有界性。在连接无穷大母线及含多台VSG与同步机的完整系统中均进行了稳定性分析。通过Typhoon HIL实时仿真平台与实验系统验证了该...

解读: 该动态虚拟惯性VSG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。当前阳光电源构网型GFM控制已采用VSG技术，但传统固定惯性方案在扰动响应与频率稳定间存在矛盾。本文提出的根据频率变化率和偏差实时调节虚拟惯性的方法，可显著提升ST储能系统在负荷突变和短路故障下的...

Chalitha Liyanage · Lasantha Meegahapola · Inam Nutkani · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

针对构网型逆变器（GFMIs）在故障穿越过程中表现出的故障后显著振荡问题，本文对基于功率同步控制（PSC）的GFMIs在不同电网强度、负载水平及故障阻抗下的动态响应进行了分析。研究发现，现有策略在故障清除后易引发持续振荡，影响系统稳定性。为此，提出两种新型故障后振荡阻尼（PFOD）策略：动态参考功率调节与基于Sigmoid函数的自适应阻尼方法。二者结合可有效抑制振荡，同时不削弱电压支撑能力。通过OPAL-RT平台在IEEE-39节点系统上的实时仿真验证了所提策略在对称与不对称故障下的鲁棒性与一致...

解读: 该故障后振荡阻尼技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制具有直接应用价值。研究提出的动态参考功率调节与Sigmoid自适应阻尼方法可集成到阳光电源现有PSC控制架构中，有效解决故障穿越后的功率振荡问题，提升弱电网适应性。该技术可优化ST2236/2500U...

Hoang P. Dang · Zhenghan Zhang · Hugo N. Villegas Pico · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

当前电力工程师面临利用电磁暂态（EMT）仿真研究风电主导电网恢复的挑战。本文提出三项策略：（i）通过直流耦合电池可靠控制构网型风电机组的直流链路电压；（ii）优化控制器参数，确保风电场在电网恢复过程中稳定并网；（iii）在输电故障发生时自主做出恢复决策。上述贡献通过WSCC 9节点和22节点电力系统的风电主导版本的EMT仿真进行验证，对落实北美电力可靠性公司建议具有重要意义。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和大型储能系统的控制策略优化具有重要参考价值。文中提出的直流耦合电池控制方案可用于提升ST储能系统的电压稳定性；并网控制参数优化策略可应用于储能变流器的GFM控制算法升级；自主恢复决策机制对PowerTitan大型储能系统的故障穿越能力提升具有启发。这些技术创新有助...

Xiangjun Quan · Dale Li · Zhixiang Zou · Qinran Hu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月

由于耦合的高阶系统特性，构网型（GFM）逆变器的功率环路与解耦控制分析与设计较为复杂，传统方法通常采用双输入双输出模型分别设计有功与无功功率控制。本文提出一种复功率-相角（CPPA）模型，将其构建为单输入单输出系统，并在此基础上设计复功率控制器。所提控制框架通过降阶的复数传递函数统一实现有功与无功功率的解耦控制，显著提升GFM逆变器功率控制的动态性能。仿真与实验结果验证了该方法的鲁棒性与优越性。

解读: 该复变量功率控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的构网型GFM控制具有重要应用价值。所提CPPA模型将双输入双输出系统降阶为单输入单输出复数传递函数，可显著简化阳光电源储能系统的功率环路设计流程，提升有功无功解耦控制性能。该方法特别适用于弱电网场景下ST系列产品的快...

Kaihsun Chuang · Xiongfei Tao · Yihang Luan · Minxuan Peng 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月

全功率变流器变速抽水蓄能（FPC-VSPS）系统在小型分布式水电站中具有灵活调节能力。然而，传统矢量控制限制了其同步电机对电网的惯量支撑。为此，本文提出基于直流电压同步的惯量传递控制方法。通过将直流电容功率方程引入网侧变流器控制，并将电容动态反馈至机侧变流器的转速与转矩控制，实现惯量传递。建立扭簧-刚体等效模型，分析物理参数、控制系数及传输延迟对惯量传递性能的影响。理论与仿真表明，固有物理差异与延迟会削弱传递效果，故提出基于惯量匹配的直流电容设计方法，兼顾物理匹配、稳定性和运行安全。仿真与实验验...

解读: 该惯量传递控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要借鉴价值。研究提出的基于直流电压同步的惯量传递方法，可直接应用于全功率变流器架构的储能系统，通过直流电容功率方程与机网侧协调控制实现虚拟惯量支撑。所提惯量匹配的直流电容设计方法为阳光电源优化储能变流器直流侧参数提供理...

Zhenxiang Liu · Yanbo Chen · Zhi Zhang · Jiahao Ma 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

高比例可再生能源接入电网引发的稳定性问题已成为制约其消纳并威胁电力系统安全运行的关键因素。针对系统静态工作点变化导致稳定裕度剧烈波动的场景，现有理论在判别与补偿方面仍显不足。本文基于小信号稳定性分析方法，提出一种考虑变流器动态响应特性与静态工作点偏移的多并网变流器系统脆弱节点定位方法。首先建立含无源母线的频域负反馈模型，进而推导主动节点控制参数的灵敏度函数及脆弱节点量化指标，最后提出面向主动节点与无源母线的综合补偿方案。算例分析表明，该方法对提升系统稳定性设计与运行规划具有显著价值。

解读: 该脆弱节点识别与参数灵敏度分析技术对阳光电源多机并联场景具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，多台ST系列变流器并网时，可通过该方法识别系统薄弱环节，优化控制参数配置，提升静态工作点变化时的稳定裕度。对于集中式光伏电站的SG系列逆变器集群并网，该技术可指导构网型GFM与跟网型GFL...

Huazhao Ding · Rabi Kar · Zhixin Miao · Lingling Fan · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

本文提出了一种新型构网型（GFM）控制结构的设计方法，该结构由典型的跟网型（GFL）控制结构经最小化修改而来，通过手动切换标志位即可实现电压源换流器（VSC）在GFL与GFM模式间的灵活切换。所设计的VSC可在并网模式下通过锁相环（PLL）同步至主电网运行于GFL模式，也可在并网或孤岛条件下以基于功率的同步机制运行于GFM模式。为确保运行的平稳性，本文通过一系列实验对控制策略及模式切换逻辑进行了验证。实验结果表明，该可切换控制结构能有效实现预期控制功能，并支持控制模式间的平滑切换。

解读: 该可切换GFL/GFM控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。通过最小化修改实现模式切换的设计思路，可直接应用于现有产品的固件升级，降低硬件改造成本。在并网场景下，ST储能系统可运行于GFL模式提供功率支撑；在弱网或孤岛工况下自动切换至GFM模式维持电网稳...

Ali Safaeinejad · Mohsen Rahimi · Dao Zhou · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

大型风力机采用轻质材料建造，导致其在运行期间更易受阵风和尾流效应等外部扰动影响。本文旨在建立变桨控制系统设计与永磁同步风力机传动链、叶片及塔架固有动力学特性之间的联系。通过构建完整的动态模型，提出一种基于增益调度PI控制的变桨控制器，覆盖全变桨作动范围，并根据实时运行点调节参数，以保证稳定裕度并降低机组载荷。控制器设计结合频域响应、极坐标分析与模态分析，在多种工况下对线性化模型进行评估。非线性仿真结果表明，所提控制器较传统PI控制器具有更优的动态性能。

解读: 该研究对阳光电源的储能变流器和风电变流产品线具有重要参考价值。文中提出的基于增益调度的PI控制策略，可应用于ST系列储能变流器和风电变流器的功率控制优化。特别是其考虑全动态特性的建模方法，有助于提升阳光电源产品在大功率场景下的稳定性控制。通过引入实时参数调节机制，可优化储能PCS的动态响应特性，提高...

Baichuan Teng · Jianjun Ma · Miao Zhu · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

基于二极管整流器（DR）的海上平台已被视为大规模海上风电场（WF）电能汇集并接入高压直流（HVDC）输电系统的优选方案。本文面向未来全直流海上风电输电系统（OWPTS）的应用，提出一种基于多端直流变电站（MTDCS）新概念框架的DR型海上平台新型设计，可实现分布式直流风电场与HVDC系统间的互联，并具备高电压升压能力。针对平台外部端口，提出详细的分层控制策略，实现强健的直流母线电压调节。通过MTDCS中各换流器的协调运行，优化无功功率分配并恢复运行频率。采用阻抗模型对MTDCS在宽工况范围内的稳...

解读: 该研究提出的DR型海上平台技术对阳光电源的大功率储能和风电变流产品具有重要参考价值。其分层控制策略可应用于PowerTitan储能系统的直流母线电压控制,优化ST系列储能变流器的无功功率分配。文中的多端直流变电站(MTDCS)架构对开发新一代海上风电变流器提供创新思路,特别是在高压升压和系统稳定性方...

Xiangyu Zhang · Yongxuan Huang · Yuan Fu · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

构网型风力发电机与同步机之间的高效振荡能量传递是提升高比例可再生能源区域电网动态稳定性的重要途径。本文分析了构网型双馈感应风机与同步机间的弹性耦合关系，建立了包含构网型风电的两自由度动态系统模型，采用根轨迹法研究虚拟惯性和阻尼对系统稳定性的影响，并基于频率变化率约束获取虚拟惯性需求。进一步利用哈密顿能量函数法分析振荡能量传递机理，提出基于能量高效传递条件的构网型双馈风机控制参数设计方法。最后在New England系统及9节点硬件在环平台上验证了所提控制策略的有效性，结果表明其显著提升了双馈风机...

解读: 该研究对阳光电源的储能和风电变流器产品线具有重要参考价值。文中提出的构网型控制及能量传递机理可直接应用于ST系列储能变流器的VSG控制优化，特别是在大规模新能源并网场景中提升系统稳定性。基于频率变化率约束的虚拟惯性设计方法，可用于完善PowerTitan储能系统的一次调频功能。研究成果也可迁移应用到...

Buxin She · Fangxing Li · Jinning Wang · Hantao Cui 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

微电网中逆变型分布式能源（DERs）渗透率高，其低惯量特性与快速动态响应对传统解耦的静态经济运行与动态控制设计构成挑战。本文提出微电网虚拟惯量调度（VIS），兼顾经济性与安全性。通过引入设备级控制与电网级运行的统一框架，将虚拟惯量/阻尼成本、暂态性能及稳定性约束纳入经济运行模型，并以DER控制参数为决策变量。结合数据驱动的动态近似与线性化方法，构建高效计算流程，并集成时域仿真以校正与验证。在改进的IEEE 123节点孤岛微电网中验证了VIS的有效性，结果表明其可有效应对高比例DER接入下的低惯量...

解读: 该虚拟惯量调度技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究提出的将虚拟惯量/阻尼成本纳入经济调度模型的思路，可直接应用于阳光电源构网型GFM控制策略优化，通过动态调整VSG控制参数（虚拟惯量J和阻尼D）实现经济性与暂态稳定性的协调。特别是数据驱动的动态约束...

Zhongtian Zhang · Javad Khazaei · Rick S. Blum · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月

本文提出一种基于稀疏性促进的新型统计学习方法，用于太阳能光伏（PV）系统的数据驱动建模与控制。针对传统稀疏回归在候选函数增多时计算复杂度高的问题，设计了自适应调节稀疏回归（ARSR）算法。该方法为各状态变量自适应调节候选函数的超参数权重，提升模型精度，并有效剔除动态模型中的无关项。基于实测数据，建立了单级和两级PV系统的开环与闭环模型，并用于控制器设计。此外，该方法还可用于故障分析，展现出优于其他数据驱动技术的能力。实时仿真验证了所提方法的有效性。

解读: 该自适应稀疏回归建模技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的控制优化具有重要价值。其数据驱动建模方法可直接应用于iSolarCloud平台的智能诊断模块，通过实测运行数据快速建立系统动态模型，无需复杂物理建模。稀疏性促进算法能有效识别关键控制变量，优化MPPT算法和并网控制策略，提升GFL...

Hui Yuan · Linbin Huang · Huisheng Gao · Di Zheng 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年5月

在多逆变器资源（IBR）系统中，静止同步补偿器（STATCOM）的接入虽可提供电压支撑，但在低短路容量电网中可能加剧由IBR与电网交互引发的次/超同步振荡。由于系统动态复杂且运行工况多变，现有研究难以全面揭示STATCOM对振荡的影响机理并有效设计其阻尼控制。本文从电网强度视角提出一种新方法，揭示STATCOM在多IBR系统中对IBR诱导振荡的影响机制，并通过优化STATCOM控制参数，确保关键工况下多个子系统的鲁棒小信号稳定性，避免依赖大量详细模型的 exhaustive 分析。所提方法在改进...

解读: 该STATCOM鲁棒自适应控制技术对阳光电源多个产品线具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，可借鉴其电网强度视角的振荡抑制方法，优化ST系列储能变流器的阻尼控制策略，解决弱电网下多储能系统并联引发的次/超同步振荡问题。对于构网型GFM控制技术，该研究提出的多设备交互机理分析方法可用...