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基于新型自适应虚拟阻抗的DR-HVDC海上风电场解耦分布式控制
Decoupled Distributed Control of Offshore Wind Farms Connected to DR-HVDC Based on Novel Adaptive Virtual Impedance
Yuanxiang Sun · Dehao Kong · Zhenbin Zhang · Yongdu Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
针对二极管整流器（DR）型高压直流输电的海上风电场，传统分布式控制存在有功与无功功率强耦合问题，导致暂态下风机变流器功率、电压及频率波动。本文提出一种基于新型自适应虚拟阻抗的解耦分布式控制策略，有效抑制了暂态振荡，提升了系统稳定性。
解读: 该研究针对DR-HVDC海上风电并网场景，通过自适应虚拟阻抗实现功率解耦，这对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。随着海上风电向深远海发展，DR-HVDC技术应用增多，该控制策略可优化变流器在弱电网下的动态响应能力。建议研发团队将其引入风电变流器控制算法中，提升系统在复杂电网环境下的稳定性，并...
一种基于级联子模块的直流斩波器梯形调制策略
A Trapezoidal Modulation Strategy for Cascaded Submodule-Based DC Chopper Using Exclusively Half-Bridge Topology
Wentao Li · Shunliang Wang · Hao Tu · Junpeng Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对海上风电直流输电系统中的级联子模块直流斩波器（DCC），提出了一种梯形调制策略。该策略旨在解决传统正弦调制在处理大规模功率盈余时，需通过子模块电容充放电提供负电压带来的局限性，优化了半桥拓扑在故障穿越期间的控制性能。
解读: 该研究针对海上风电直流输电系统的故障穿越（FRT）关键技术，对阳光电源的风电变流器及海上风电配套系统具有重要参考价值。通过优化级联子模块的调制策略，能够提升直流斩波器在极端工况下的功率处理能力与系统稳定性。建议研发团队关注该梯形调制策略在海上风电变流器直流侧过压抑制中的应用，以提升系统在弱电网或故障...
基于LCC辅助二极管整流器的构网型海上风电场并网技术
Grid-Forming Offshore Wind Farm Integration Through LCC-Assisted Diode Rectifier
Kailun Wang · Zhiyong Yuan · Qiang Song · Qingming Xin 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年10月
提出一种线路换相换流器（LCC）辅助二极管整流器（LCCA-DR）用于海上风电场（OWF）并网。该结构在直流侧将小容量LCC与二极管整流器串联，为高压直流（HVdc）输电提供有功功率调控自由度，实现风电场本地功率平衡。风电机组变流器可采用经典的P/f和Q/V型构网控制，作为虚拟同步机（VSG）运行，而LCCA-DR则充当虚拟调速器（VG），调节海上交流电网频率，实现同步运行。VSG-VG协同控制实现功率解耦，提升控制性能与系统稳定性。由于HVdc有功调节仅需微小直流电压变化，LCC容量占比低，相...
解读: 该研究提出的LCCA-DR构网控制方案对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。其VSG-VG协同控制架构可优化ST系列储能变流器的并网性能,特别是在大规模储能电站中实现更稳定的功率解耦控制。LCC辅助整流的低容量比设计思路,可启发PowerTitan系统的拓扑优化,降低成本。VSG构网控制策略...
基于虚拟串联阻抗阻尼控制的MMC-HVDC与PMSG风电场互联次同步振荡抑制
Virtual Series Impedance Damping Control for SSR Suppression of MMC-HVDC Interconnected With PMSG-Based Wind Farm
Yunfeng Li · Tao Wen · Yijia Cao · Jiebei Zhu 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月
永磁同步发电机风电场经柔性直流输电系统并网存在次同步振荡（SSR）风险。本文首先建立系统状态空间线性模型，结合根轨迹与模态分析法识别出风电场及MMC在q轴上的高功率变量主导振荡模态。其次推导简化阻抗模型，采用最小环路L<sup>dd</sup>和L<sup>qq</sup>进行参数计算，并提出基于交流电流反馈至MMC外环的虚拟串联阻抗主动阻尼控制策略。进一步设计三种虚拟阻抗结构，给出参数选取范围与原则。最后通过仿真验证了方法的有效性、正确性及参数鲁棒性，并推荐了可行的阻尼控制器结构。
解读: 该研究提出的虚拟串联阻抗阻尼控制策略对阳光电源的储能变流器和大功率光伏逆变器产品具有重要参考价值。特别是对ST系列储能变流器和PowerTitan系统的并网稳定性控制，可借鉴其q轴虚拟阻抗结构设计思路，优化系统阻尼特性。该方法可集成到iSolarCloud平台的智能诊断模块，实现储能电站次同步振荡的...
交替臂变换器
AAC）“短重叠”模式运行——分析与设计参数选择
Ewan Mark Farr · Ralph Feldman · Jon C. Clare · Alan J. Watson 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
本文探讨了交替臂变换器（AAC）在“短重叠”模式下的运行原理与理论分析。作为一种模块化多电平电压源变换器，AAC在HVDC输电领域具有应用潜力。文章首次推导了理想桥臂电流和参考电压的傅里叶级数表达式，旨在为该拓扑的设计参数选择提供理论支撑。
解读: AAC拓扑作为一种先进的多电平变换技术，主要应用于高压直流输电（HVDC）领域。虽然阳光电源目前的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但随着公司向大型地面电站及电网侧储能系统的深度拓展，对高压、大功率变换技术的储备至关重要。AAC的“短重叠”模式分析有助于提升大功率电力电子变换器的效率...
一种用于多端高压直流动态仿真平台且具备短路耐受能力的DAB直流变压器
A DAB-Based DC Transformer for Multiterminal HVdc Dynamic Simulation Platform With Short Circuit Tolerance
Deshang Sha · Xiangshuai Jia · Haipeng Yao · Dong Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
本文提出了一种用于动态仿真平台的多绕组双有源桥（DAB）直流变压器（DCT）结构。该结构在高压侧无需强制功率分配控制，即可实现自动电压平衡与功率均衡，并针对宽电压范围运行提出了优化方案，同时具备短路耐受能力，适用于多端直流系统互联。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率PCS研发具有重要参考价值。多绕组DAB拓扑在多端口直流耦合、直流微网及高压直流输电场景中展现出优异的功率分配灵活性。对于阳光电源而言，该研究中关于宽电压范围运行的优化策略及短路耐受设计，可直接优化储能变流器在复杂电网...
基于部分黑箱控制的模块化多电平换流器交流故障响应关键参数识别
Identification of Critical Parameters for AC Fault Response of Modular Multilevel Converters with Partially Black-Boxed Control
Xiaoxiao Liu · Willem Leterme · Paul D. Judge · Geraint Chaffey Chaffey 等5人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年8月
模块化多电平换流器（MMC）高压直流输电系统的控制结构复杂，其交流侧短路故障响应由多个交互控制环路共同决定。本文采用基于初等效应和Morris筛选的全局敏感性分析方法，识别部分黑箱化MMC控制模型中的关键参数。结果表明，故障电流注入参数与锁相环增益对内部及交流侧故障行为均有显著影响，且二者存在非线性交互作用；总能量控制对交流侧故障响应与保护性能亦具重要影响，但常被现有研究忽视。本文进一步研究了电网强度、故障前运行模式和故障类型的影响，以增强结论的普适性。该方法为输电系统运营商在无需完整模型访问权...
解读: 该MMC交流故障响应关键参数识别技术对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。研究揭示的故障电流注入参数、锁相环增益与总能量控制的非线性交互作用，可直接应用于优化阳光电源构网型GFM控制策略中的故障穿越能力。基于Morris筛选的全局敏感性分析方法为ST储能系统...
基于MMC-HVDC并网的双馈风电机组暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of MMC-HVDC Connected DFIG-Based Wind Farms in the Electromechanical Timescale
Jiajun Wang · Wenjuan Du · Qiang Fu · Bixing Ren 等7人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17
本文研究MMC-HVDC接入下双馈风电场在机电时间尺度下的暂态稳定性。揭示了故障时MMC限流模式与DFIG控制系统耦合引发的失稳机理，提出考虑锁相环动态的暂态稳定指标，并通过硬件在环仿真验证。
解读: 该文对阳光电源风电变流器（如SG1250/1500系列风电变流器）及构网/跟网协同控制具有重要参考价值。其关于MMC-HVDC与DFIG交互失稳机制的分析，可支撑我司ST系列PCS在风光储混合并网场景下的暂态响应优化；提出的含PLL动态的稳定性指标，可用于升级iSolarCloud平台对风电场级暂态...
用于低成本互联多个高压直流系统的多端口直流-直流自耦变压器
Multiport DC–DC Autotransformer for Interconnecting Multiple High-Voltage DC Systems at Low Cost
Weixing Lin · Jinyu Wen · Shijie Cheng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年12月
本文提出了一种用于互联不同电压等级高压直流（HVDC）系统的多端口直流自耦变压器。与传统的直流-交流-直流技术相比，该方案通过直接电气连接而非磁耦合，可降低50-80%的变换器成本，显著提升多直流系统互联的经济性与效率。
解读: 该技术对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及未来直流微网业务具有重要参考价值。目前阳光电源的PCS产品多采用传统的DC-AC-DC架构，该多端口自耦变压器拓扑通过减少功率变换级数，能显著降低系统成本并提升转换效率。在大型储能电站或多直流母线互联场景中，该方案可优化系...
用于高功率大型光伏应用的中压直流-高压直流-交流三端口功率路由器
Isolated MVdc-HVdc-AC Three-Port Power Router for High-Power Large-Scale PV Applications
Zhixian Liao · Binbin Li · Yijia Yuan · Yingzong Jiao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
本文提出了一种用于大型光伏电站中压直流汇集及交流并网的三端口功率路由器（TP-PR）。该拓扑通过将模块化多电平变换器（MMC）与晶闸管阀通过集成变压器结合，有效降低了中压直流侧的半导体容量需求，并优化了中压侧的系统性能。
解读: 该技术方案针对大型地面光伏电站的直流汇集与并网，与阳光电源的集中式逆变器及大型电站解决方案高度契合。MMC与晶闸管结合的拓扑能够显著提升高压大功率场景下的效率与功率密度，对阳光电源未来开发更高电压等级（如1500V及以上）的集中式逆变器及中压直流接入方案具有重要的参考价值。建议研发团队关注该拓扑在降...
基于MMC-HVDC并网的DFIG风电场机电时间尺度暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of MMC-HVDC Connected DFIG-based Wind Farms in the Electromechanical Timescale
Jiajun Wang · Wenjuan Du · Qiang Fu · Bixing Ren 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月
本文研究了通过模块化多电平换流器（MMC）高压直流输电系统并网的双馈感应发电机（DFIG）风电场在机电时间尺度下的暂态稳定性。故障期间，MMC进入限流模式，与DFIG控制系统的耦合作用加剧了稳定性问题。为此构建了大信号模型，揭示了暂态稳定机理，并提出了计及锁相环影响的暂态稳定指标，量化评估DFIG与MMC耦合引发的失稳风险。同时分析了限流模式及速度控制增益、转子阻尼、惯性系数和故障位置与严重程度等参数的影响，并提出针对性改进措施。最后通过Modeling Tech微网实时仿真平台的硬件在环实验验...
解读: 该研究对阳光电源的MMC储能系统和大型风电并网产品具有重要参考价值。研究的DFIG与MMC耦合暂态稳定性问题,对ST系列储能变流器和PowerTitan系统的故障穿越能力优化具有直接指导意义。特别是限流模式下的控制策略和稳定性评估方法,可用于提升储能变流器的电网友好性。同时,文中提出的计及锁相环影响...
多自由度协同控制方法用于严重陆上扰动下集成VSC-HVDC的海上风电场
Multi-Degree-of-Freedom Synergistic Control Method for VSC-HVDC Integrated Offshore Wind Farm Under Severe Onshore Disturbance
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...
一种确保晶闸管关断的Z源电容新设计：用于现实直流网络保护中Z源断路器的实际应用
A New Design of Z-Source Capacitors to Ensure SCR's Turn-Off for the Practical Applications of ZCBs in Realistic DC Network Protection
Sagar Bhatta · Ruiyun Fu · Yucheng Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
随着直流形式可再生能源装机容量的增加，高压直流输电和中压直流配电网的故障保护至关重要。基于晶闸管的Z源断路器（ZCB）因具备双向功率流和自动故障清除能力，成为高功率保护领域极具潜力的设备。本文提出了一种新型Z源电容设计，旨在确保晶闸管在实际直流网络保护应用中的可靠关断。
解读: 该研究针对直流电网保护中的核心器件Z源断路器（ZCB）进行了优化，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及直流微电网解决方案具有重要参考价值。随着储能系统向高压化、大容量化发展，直流侧的快速故障切除与保护是提升系统安全性的关键。该技术有助于优化PCS内部的直流侧保护逻辑...
混合式高压直流断路器中对称子模块的低电感设计
Low Inductance Design for Symmetrical Submodules in Hybrid HVDC Circuit Breaker
Kexin Liu · Lei Qi · Zhonghao Dongye · Guangfu Tang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
二极管桥子模块是混合式高压直流断路器的核心单元。本文针对单子模块及串联子模块的低电感设计展开研究，提出了一种简洁的“十字型”子模块布局方案，将低电感设计简化为两种层叠母排结构的优化，有效提升了高压直流断路器的电气性能。
解读: 该研究聚焦于高压直流断路器中的功率模块布局与母排低电感设计，这对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及未来高压直流输电相关业务具有参考价值。虽然目前阳光电源产品线以中低压逆变器和储能PCS为主，但随着储能系统向高压化、大功率化发展，功率模块的杂散电感控制对于提升开关频率、降低电压尖峰及提...
VSC-HVDC集成风电场的交直流电压控制耦合建模与自适应故障穿越方法
Modelling of AC-DC Voltage Control Coupling and Adaptive Fault Ride-Through Method for VSC-HVDC Integrated Wind Farms
Jiyu Chen · Jinxin Ouyang · Fei Huang · Baixiang Huangfu · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
电网故障时，基于电压源换流器的高压直流输电（VSC-HVDC）集成风电场需在保障系统安全的前提下有效支撑电网电压。现有研究忽略了故障过渡阻抗引起电网复阻抗突变所导致的交直流电压控制耦合效应，可能导致直流侧暂态过电压、电网电压支撑不足或风电场有功功率损失。本文建立基于虚拟故障的故障电网等效模型，揭示了故障电网复阻抗引发的交直流电压控制耦合机理，构建了并网点电压、直流电压最大偏差与风端换流器有功功率的耦合模型，提出了集成系统最大电网电压支撑能力的量化方法，并设计了兼顾交直流电压控制的自适应对称故障穿...
解读: 该研究对阳光电源的大型储能变流器ST系列和光伏逆变器SG系列产品具有重要参考价值。文中提出的交直流电压控制耦合建模方法可优化阳光储能变流器的电网故障穿越(LVRT)控制策略,提升PowerTitan等大型储能系统的电网支撑能力。自适应故障穿越方法对改进SG系列逆变器的电网适应性具有启发意义,有助于提...
一种用于高压直流输电系统的新型快速储能故障限流器拓扑
A Novel Fast Energy Storage Fault Current Limiter Topology for High-Voltage Direct Current Transmission System
Hechong Chen · Jiaxin Yuan · Hang Zhou · Shunkai Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
传统饱和铁芯型故障限流器（TFCL）在直流断路器中会导致巨大的能量吸收和过电压，而能量吸收型限流器（AFCL）存在故障电流承受时间长、能量吸收缓慢的问题。本文提出了一种新型快速储能直流故障限流器（EFCL）拓扑，旨在解决上述技术瓶颈，提升直流系统的故障响应速度与安全性。
解读: 该研究针对高压直流（HVDC）输电系统的故障限流技术，虽然阳光电源目前核心业务聚焦于光伏逆变器和中低压储能系统（如PowerTitan、PowerStack），但随着电网侧储能规模的扩大及直流微电网应用的增加，直流侧故障保护技术的重要性日益凸显。该拓扑中涉及的快速能量吸收与限流策略，可为阳光电源未来...
基于内部能量分布控制的海上风电场故障穿越及恢复策略
Internal Energy Distribution Control Based Fault Ride-Through and Postfault Recovery Strategy for Offshore Wind Farms Connected to DR-MMC HVDC Under Onshore AC Grid Faults
Yuchen Zhu · Yongli Li · Botong Li · Tao Li 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
针对基于二极管整流器和模块化多电平换流器（DR-MMC）高压直流输电的海上风电场在陆上交流故障下功率过剩的问题，提出一种内部能量分布控制（IEDC）策略。该策略利用风电机组转子动能和MMC子模块电容能量实现故障穿越与故障后恢复。通过本地量测实现故障检测，设计两阶段故障穿越控制，结合预设功率削减与能量吸收曲线，灵活分配多余能量至动能与MMC储能；当内部能量达限后启用附加桨距角控制以减少捕获风能。故障清除后，采用两阶段恢复策略实现有功功率快速恢复及储能能量释放。在两端与四端测试系统上的仿真验证了所提...
解读: 该研究提出的内部能量分布控制策略对阳光电源的储能与风电产品线具有重要参考价值。其中能量缓冲与分配技术可应用于ST系列储能变流器的故障穿越控制，特别是在大规模储能电站中协调电池与变流器的能量平衡。文中的两阶段故障恢复方法也可借鉴应用于PowerTitan储能系统的电网故障处理。此外，该技术对改进阳光电...
交流电网故障下双构网型模块化多电平变换器
MMC）的暂态稳定性分析与增强控制
Kaidong Lu · Zhen He · Junchao Ma · Chenxu Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
模块化多电平变换器（MMC）的双构网型（DGFM）控制可通过释放子模块能量提供有功支撑，同时维持直流电压调节能力，在大型海上风电直流并网系统中极具潜力。然而，DGFM MMC在交流电网故障下易出现暂态稳定性问题。本文重点分析了其稳定性机理并提出了增强控制策略。
解读: 该研究针对海上风电直流并网场景，对MMC的构网型控制及暂态稳定性进行了深入探讨。对于阳光电源而言，随着海上风电及大容量直流输电需求的增长，MMC技术是未来风电变流器及高压储能系统的关键演进方向。该文提出的增强控制策略可直接优化阳光电源在弱电网或故障工况下的变流器稳定性，提升系统在复杂电网环境下的故障...
模块化多电平变换器
MMC）工况下压接式IGBT疲劳失效演化实验研究
Wei Lai · Yunjie Wu · Anbin Liu · Zhiyong Yuan 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文针对高压直流输电系统核心MMC拓扑中的压接式IGBT（PP IGBT）模块，开展了模拟实际MMC运行工况下的长期老化失效机理研究。通过实验分析，揭示了PP IGBT在复杂电热应力下的疲劳失效演化过程，对提升大功率电力电子设备的可靠性具有重要意义。
解读: 阳光电源在集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中，对高功率密度和高可靠性有着极高要求。虽然目前主流产品多采用模块化IGBT，但随着大功率电力电子技术向更高电压等级演进，压接式IGBT（PP IGBT）在极端工况下的失效机理研究对提升系统长寿命运行至关重要。该研究有助于优化阳光...
基于串联晶闸管支路的混合MMC双极性高压直流系统阀侧单相接地故障保护
Series Thyristor Branches-Based Protection for Hybrid MMCs Against Valve-Side Single-Phase-to-Ground Faults in Bipolar HVDC Systems
Huailong Li · Fujin Deng · Zijian Zhu · Jinjiao Lin 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文分析了混合模块化多电平换流器（HMMC）在双极性高压直流系统中的阀侧单相接地故障特性。研究发现，该故障会导致上桥臂子模块过充及下桥臂全桥子模块过压。为此，文章提出了一种基于串联晶闸管支路的保护方案，有效抑制了故障电流并保护了功率器件，提升了系统的运行可靠性。
解读: 该研究聚焦于高压直流输电（HVDC）领域的混合MMC拓扑保护，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统（PowerTitan/PowerStack）及风电变流器，尚未直接涉及超高压直流输电领域，但其提出的故障抑制策略和多电平拓扑保护逻辑对大型储能电站PCS的可靠性设计具有参考价值。随着阳...
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