Bangkun Liao · Yunfeng Wen · C. Y. Chung · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年9月

为有效监管高比例逆变器并网资源（IBRs）电力系统的频率支撑能力，本文提出一种新型最小频率支撑强度（MFSS）评估与分配方法。首先构建跟网型（GFL）和构网型（GFM）IBR的等效低阶模型，并嵌入含多类电源的系统频率模型中；进而综合考虑频率变化率与频率最低点约束，提出系统及IBR最小惯量与调频强度协同评估方法；最后基于IBR的频率空间相关性与能量储备状态，提出虚拟惯量与下垂系数的优化分配策略，提升多工况下的频率支撑能力。在改进的IEEE 39节点系统与中国某省级电网的仿真验证了所提方法的有效性与...

解读: 该MFSS评估与分配方法对阳光电源储能与光伏产品线具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan系统，可基于GFM/GFL等效模型实现虚拟惯量与下垂系数的动态优化配置，提升多工况频率支撑能力；对于SG系列光伏逆变器，可依据频率空间相关性和能量储备状态（SOC）协同调配调频资源，避免过...

Guang Hu · Yongheng Yang · Huanhai Xin · Linbin Huang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

可再生能源发电单元（RGUs）的广泛接入削弱了系统的物理惯性，使得机组级频率支撑能力（FSC）与系统级频率稳定性的评估愈发重要。然而，现有方法缺乏统一的FSC评估框架，且制造商对RGU信息的保密加剧了该问题。为此，本文提出一种基于阻抗测量的统一传递函数结构（UTFS）模型及其参数求解方法，可实现机组级FSC与系统级频率稳定性的统一评估。通过频域方法（如xy阻抗测量）获取机组级UTFS，并通过简单聚合得到系统级UTFS。所提框架无需详细模型或事件后数据，利用有效惯性、阻尼和一次调频三个关键指标统一...

解读: 该统一频率支撑能力评估方法对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan系统，可基于阻抗测量技术建立标准化FSC评估体系，通过有效惯性、阻尼和一次调频三指标量化虚拟同步机VSG控制效果，优化构网型GFM控制参数整定。对SG系列光伏逆变器，该方法可在不暴露详细控...

Guang Hu · Yongheng Yang · Huanhai Xin · Linbin Huang 等7人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17

本文提出基于阻抗测量的统一传递函数结构（UTFS）模型，无需详细厂商模型或事件后数据，即可量化可再生能源单元的有效惯量、阻尼和一次调频能力，并解析推导系统级频率指标（最低频率、RoCoF、稳态偏差），经仿真与省级电网实测数据验证。

解读: 该方法高度契合阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及构网型光储逆变器在新型电力系统中提供主动频率支撑的需求。UTFS框架可直接嵌入iSolarCloud平台，实现对组串式逆变器、储能变流器的在线FSC评估与协同调频策略优化，支撑其在青海、新疆等弱电网区域的GFM模式应用，建议在下一代Powe...

Jongwon Kang · Yong Cheol Kang · Kyu-Ho Kim · Kicheol Kang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月

为在避免转子转速过度下降的前提下提升频率最低点，风力发电机的合成惯性控制需根据事件幅值和转子转速动态调节增量功率。传统阶跃式控制在大扰动下因预设功率不匹配实际需求而受限。本文提出一种依据频率偏差及转子转速调节增量功率的控制策略，支持阶段采用与转速成正比的控制增益，而非依赖频率变化率，有效响应功率失衡但易受噪声与延迟影响；恢复阶段则按转速调整有功参考值，确保运行安全并平滑回归最大功率追踪。仿真验证了该方法在大扰动及低风速下显著改善频率响应且避免转子过减速。

解读: 该合成惯性控制策略对阳光电源储能变流器和大型风光储项目具有重要参考价值。基于事件大小和转子转速的动态功率调节机制,可优化ST系列储能变流器的GFM控制算法,提升系统频率支撑能力。该方案避免过度功率输出导致的系统不稳定,特别适用于PowerTitan大型储能系统在新能源高渗透率场景下的一次调频应用。控...

Yuqian Zhang · Qinglai Guo · Hongbin Sun · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月

构网型变流器可为电力系统提供频率和电压支撑，是高比例电力电子与可再生能源接入系统中的关键设备。然而，在大扰动后可能发生同步失稳，其本质为系统状态被周期轨道捕获。本文提出一种通过同宿分岔消除该周期轨道以根除同步失稳的新方法。首先引入振荡指数估计系统接近同宿分岔的程度，并推导周期轨道灵敏度以评估控制参数对振荡指数的影响；进而利用该指数及其灵敏度估算触发同宿分岔所需的参数调整量。提出方法的应用框架亦被给出，并通过仿真与实验验证了其有效性。

解读: 该同宿分岔稳定性控制技术对阳光电源构网型产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，该方法可从根本上消除大扰动后的同步失稳风险，显著提升GFM控制模式下的暂态稳定性。所提出的振荡指数和周期轨道灵敏度分析方法，可集成到阳光电源现有VSG控制算法中，实现参数自适应优化...

Yuping Zhang · Yunyun Xie · Sheng Cai · Qiuwei Wu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年5月

构网型风力发电机（GFM-WT）因其快速重启和支撑电网的能力，为含风电电力系统的恢复提供了新途径。然而，单台GFM-WT需依赖外部构网电源实现自启动，且其支撑能力易受风功率不足影响，可能导致恢复失败。为此，本文提出将GFM-WT与构网型储能系统（GFM-ESS）协同构成黑启动电源。GFM-ESS可为GFM-WT提供自启动条件，并增强其应对风功率波动和负荷恢复暂态的支撑能力。为确保恢复过程稳定，设计了预同步控制、抑制并联振荡的电力系统稳定器，以及考虑风机转速与系统频率稳定的模型预测二次调频控制策略...

解读: 该GFM-WT与GFM-ESS协调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。文中提出的预同步控制、PSS抑制并联振荡及MPC二次调频策略，可直接应用于阳光电源构网型储能产品的黑启动功能开发，增强其在新能源场站孤网运行和电网恢复场景下的支撑能力。特别是MPC控...

Guohang Huang · Juan Wei · Xueting Cheng · Sheng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月

虚拟同步发电机（VSG）控制因其与同步发电机的相似性而广泛应用于并网逆变器中。然而，VSG通过同步摇摆方程延缓频率变化以提供惯性支持的同时，导致功率响应变慢。在风力发电机组（WTs）中应用时，VSG削弱了功率跟踪能力，降低了风能捕获效率，并影响调度指令执行。外部频率响应引发的功率波动因转子与叶片的惯性难以及时跟随，增加运行风险。为此，本文提出一种针对D-PMSG型虚拟同步风力发电机（VSWT）的分层并网功率性能提升方法，通过协调同步摇摆方程与电压励磁方程参数，融合VSWT的构网型功率流动与机电状...

解读: 该分层并网功率性能提升方法对阳光电源的储能和风电产品线具有重要应用价值。通过优化VSG控制策略,可显著提升ST系列储能变流器和风电变流器的并网性能。特别是其协调同步摇摆方程与电压励磁方程的创新思路,可用于改进PowerTitan大型储能系统的构网型控制。该方法在保证系统稳定性的同时提高功率响应速度,...

Yangjian Ling · Meng Huang · Pan Feng · Zhen Tian 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月

光伏或储能系统中采用的多台并联电压源型变换器（VSC）在不同电网条件下可能面临振荡及故障扰动问题。本文提出一种集中式控制架构，通过构网型（GFM）控制抑制有功功率振荡并支撑电网电压与频率。以虚拟同步发电机（VSG）作为集中控制器，与本地控制器通信，并在本地控制器中引入互阻尼和功角反馈，实现精确的有功功率均分。分析了通信延迟、互阻尼等关键参数的影响。最后通过仿真及分层控制器硬件在环（CHIL）实验验证了所提控制策略的有效性。

解读: 该并联VSC集中式构网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。文章提出的VSG集中控制架构结合互阻尼和功角反馈，可直接应用于多台ST2236UX/ST2500UX-MV并联场景，解决弱电网下有功振荡和功率均分难题。通信延迟补偿策略可优化阳光电源现有分层...

Yutong He · Guangchun Ruan · Haiwang Zhong · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月

模块化电池可聚合用于电力系统的频率调节。尽管利用电池模块的闲置容量具有显著经济效益，但其在动态运行效率与老化特性上的异质性仍带来优化挑战，且快速频率响应需在秒级完成实时决策。本文提出一种性能感知的电池模块调度方法，通过混合整数二次约束规划模型，综合考虑电池组及变换器的导通损耗与开关损耗，并结合基于循环的老化模型，引入老化次梯度计算与线性化方法量化频繁充放电下的老化成本。基于真实电池数据的案例研究表明，相比传统方法，该方法可降低功率损耗成本28%–57%，减少电池老化成本4%–15%，并有效改善荷...

解读: 该模块化电池性能感知控制技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。研究提出的混合整数二次约束规划模型可优化阳光电源储能系统在电网调频服务中的模块调度策略，通过精确量化变换器导通损耗与开关损耗，结合循环老化模型，可显著提升ST变流器在快速频率响应场景下的经济性...

Abdullahi Bamigbade · Francisco de León · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

本文提出一种面向工业可持续发展的零碳电网设计框架，针对低功率因数和高电流谐波畸变的工业负荷挑战，集成光伏与电池储能作为分布式能源。通过模块化有源滤波器仅抑制负荷谐波电流，减小装置容量以提升经济性；分布式能源利用负荷电流调节功率注入或吸收，优化峰谷电价下的运行效益。结合有功与无功电流下垂控制，实现主网故障时的频率与电压支撑。详述各子系统及参考电流生成算法，验证了系统在电能质量、并网合规性及电网支撑功能方面的有效性。

解读: 该零碳电网框架对阳光电源ST储能系统与SG工商业光伏逆变器深度融合具有重要价值。文中模块化有源滤波器设计可直接应用于ST系列储能变流器，通过选择性谐波抑制降低装置容量成本；基于负荷电流的功率调节策略可优化PowerTitan系统在峰谷电价下的充放电经济性；有功无功下垂控制算法可增强SG逆变器的电网支...

Ammar Atif Abdalla · Mohamed Shawky El Moursi · Tarek H. M. El-Fouly · Khalifa Hassan Al Hosani · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月

为实现碳中和目标，光伏（PV）电站并网规模不断扩大，但其出力受天气影响显著，易引发电网电压与频率波动。结合电池储能系统（BESS）是有效的功率平滑方案，然而传统控制器导致电池频繁均等充放电，加速老化。本文提出将BESS划分为独立充放电子组，基于功率波动预测动态分配电池单元，并通过功率分配模型管理激活策略、实现组间支援。结合在线健康评估与退化均衡层，依据循环寿命优先调度，有效降低电池循环次数。实验验证表明，所提方法可将电池退化率控制在0.099%以内，显著优于传统方法的4.41%。

解读: 该电池退化在线监测与动态分组技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文章提出的独立充放电子组划分策略可直接应用于大型储能系统的电池簇管理，通过基于循环寿命的优先调度算法，配合iSolarCloud云平台的智能诊断功能，可实现电池健康状态的实时评估与退化均衡控制...

Wen Gao · Kaishun Xiahou · Yang Liu · Zhigang Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年2月

针对基于电压源换流器的多端直流系统（VSC-MTDC）并网的低惯量海上风电场（OWFs）所面临的暂态频率与电压稳定性问题，提出一种基于非线性扰动观测器与漏斗控制的暂态频率-电压支撑（PFTFVS）策略。该策略通过改进观测器的扰动估计能力与漏斗控制器的自适应特性，提升系统的暂态支撑能力及抗干扰性能。方案包含三部分：风电机组的自适应暂态频率与转速控制、利用直流电容储能特性的换流站频率支撑控制，以及基于快速功率调节能力的换流站电压支撑控制。仿真验证了所提策略的有效性与鲁棒性。

解读: 该暂态频率-电压支撑策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的扰动观测器与漏斗控制方法可直接应用于构网型GFM控制技术优化，提升储能系统在弱电网下的暂态支撑能力。其直流电容储能特性的频率支撑控制思路可借鉴至SG系列光伏逆变器的直流侧能量管理，增强光...

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...

Boyou Jiang · Chuangxin Guo · Zhe Chen · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月

随着风电渗透率提高和常规机组逐步退役，风电机组（WTs）在提供稳态能量备用（ER）和频率支撑方面潜力显著。本文提出一种计及风电能量备用与虚拟惯量的频率约束调度新框架。建立了WT的ER与虚拟惯量模型，分别利用减载运行和转子动能作为能量来源；推导了考虑WT在频率谷值退出惯量响应的系统频率响应与机组功率动态；构建了以WT调频参数和转子转速为决策变量的随机优化频率约束调度模型，充分反映机械-电气耦合及暂态-稳态过程交互；采用凸包松弛、近似及深度神经网络将非线性模型转化为混合整数二阶锥规划模型。IEEE ...

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频率调节策略具有重要参考价值。文中提出的风电虚拟惯量与能量备用协调控制框架,可迁移应用于储能系统的GFM控制,优化PowerTitan等大型储能产品的一次调频性能。特别是文中基于深度神经网络的非线性模型简化方法,有助于提升储能VSG控制的实时性能。研...

Jinxin Ouyang · Jianfeng Yu · Shoudong Xu · Shuqi Bi · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

大规模风电场中风电机组运行状态差异给电力系统频率控制带来严峻挑战。双馈感应发电机（DFIG）可通过调节转子动能参与频率响应，其协调控制依赖于对功率支撑能力（PSC）的准确评估。现有评估方法多关注风速或转速等单一变量影响，忽略了转子转速、桨距角与转子电流间的耦合约束，导致PSC难以精确评估与充分利用。本文分析了机械功率动态变化下DFIG的功率特性，建立了计及多状态变量耦合约束的PSC模型，提出了相应的评估方法，并设计了基于不同运行状态的DFIG出力分配与风电场频率协调控制策略。算例验证了所提方法的...

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频率调节能力优化具有重要参考价值。文中提出的多状态变量耦合约束模型可用于完善储能系统的功率支撑能力评估,有助于提升PowerTitan等大型储能系统在电网频率调节中的表现。研究成果可直接应用于储能变流器的GFM控制算法优化,特别是在考虑多机组协调控制...

Hosna Khajeh · Sahar Seyyedeh-Barhagh · Hannu Laaksonen · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月

本文研究由风力发电机、电解制氢装置和氢储能组成的混合系统的优化协调运行。提出一种日前优化调度策略，使系统为输电运营商提供灵活性，通过频率 containment 储备（FCR）支持频率控制，并缓解邻近输电线路的拥塞。该策略充分利用电解槽与氢储能的灵活性，实现对风功率预测不确定性的鲁棒管理，并参与三种备用市场（FCR-N、上行和下行FCR-D）。基于芬兰实际频率偏差与市场价格数据的两个案例研究表明，该方法能有效应对正常运行及扰动下的频率不确定性，并优于基于现货价格或侧重自给自足的替代策略。

解读: 该研究对阳光电源储能产品线具有重要参考价值。文中提出的混合系统优化调度策略可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统,通过GFM控制技术实现FCR频率响应功能。研究的鲁棒管理方法可优化iSolarCloud平台的调度算法,提升储能系统对新能源波动的适应性。特别是多市场参与机制的...

Muhammad M. Kabsha · Mohamed Shawky El Moursi · Tarek H. M. El-Fouly · Ahmed Al-Durra · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

大规模光伏电站（PVPP）正快速接入全球电力系统，但其高渗透率可能影响电网的频率与电压稳定性，尤其在弱电网遭遇单独或同时发生的扰动时。本文提出一种自适应控制策略，使PVPP能够准确满足电网导则要求，并在同时扰动事件中实现快速频率支撑（FFS）与增强型低电压穿越（LVRT）性能。该策略基于实时测量确定频率与电压支撑优先级，通过在有功控制环路中引入自适应有功功率斜率（AAPRR）函数，实现频率与电压的协同支撑。此外，采用电压调节方案，在不超出逆变器容量裕度的前提下提升故障后电压恢复能力。基于OPAL...

解读: 该自适应频率-电压协同穿越控制策略对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。文中提出的AAPRR自适应有功功率斜率函数可直接集成到SG逆变器的有功控制环路，实现快速频率支撑与LVRT功能的动态优先级切换，满足新版电网导则要求。该策略对PowerTitan大型储能系统尤为关键，可在...

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...

Kangyi Sun · Hongyu Zhou · Wei Yao · Yongxin Xiong 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月

相邻风电场具有显著的频率支撑潜力，其风电机组受尾流效应影响，频率支撑能力各异。为充分挖掘不同运行状态下机组的支撑潜力，本文提出一种双层分布式一致性控制方法实现风电机组协同控制：第一层为风电场内部的主从控制，第二层为风电场间的无主控制。该方法可为系统中不同机组分配差异化的功率指令，提升频率响应效果与系统稳定性。基于MATLAB/Simulink与Opal-RT实时仿真平台，对两区域系统及广水100%可再生能源系统进行分析，结果表明所提方法优于其他频率支撑策略，且能灵活应对通信中断与延迟。

解读: 该双层分布式一致性控制技术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系列储能变流器的群控系统和PowerTitan大型储能场站的协同调度，优化多机组间的功率分配。该技术的分层控制架构也可借鉴应用于SG系列光伏逆变器的集群控制，提升大型新能源电站的频率支撑能力。特别是在构建高比例可...

Jongwon Kang · Yong Cheol Kang · Kyu-Ho Kim · Kicheol Kang 等7人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月 · Vol.17

本文提出一种新型风电机组合成惯量控制策略，根据频率偏差和实时转子转速动态调节支撑功率，在提升系统频率最低点的同时避免转子过减速，尤其适用于大扰动与低风速工况。

解读: 该研究对阳光电源风电变流器（如SG1250/1500系列）的构网型控制能力具有直接参考价值，其基于转子动能自适应释放的惯量响应机制可迁移至PowerTitan储能系统在风光储联合调频场景中的协同控制策略中。建议在iSolarCloud平台中集成类似事件驱动型惯量响应模块，提升风电场级一次调频精度；同...