Yuanzong Song · Zhijie Liu · Ke-Jun Li · Zhenshan Huang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

并网变换器的频率耦合导纳辨识是阻抗稳定性分析的关键。针对“黑/灰箱”设备在复杂工况下难以准确建模的问题，本文提出了一种高精度的频率耦合导纳辨识方法，旨在解决并网系统在宽频带下的稳定性评估难题，提升电力电子设备的并网适应性。

解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器、集中式逆变器以及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）具有极高的应用价值。随着电网弱化，逆变器与电网的谐振风险增加，该辨识技术能帮助研发团队在不完全掌握控制策略（黑箱）的情况下，更精准地评估设备在不同电网阻抗下的稳定性。建议将此方法集成至iS...

Quansen Rong · Pengfei Hu · Longyue Wang · Yujing Li 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

本文提出了一种针对并网变换器（GCC）的通用阻抗测量方法，通过在采样过程中注入非对称扰动实现。该方法无需额外的物理扰动源或控制系统先验知识，仅需两个采样通道即可完成测量，具有低成本、易实现的特点，为评估并网稳定性提供了高效手段。

解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）具有重要应用价值。在弱电网环境下，逆变器与电网的交互稳定性是核心挑战，传统的阻抗测量往往依赖复杂的硬件注入或精确的控制模型。该非对称采样扰动法无需额外硬件，可直接集成于iSolarCloud智能运维平台或逆变器固件中，实现对电站现场阻抗...

Younes Ghazagh Jahed · Seyyed Yousef Mousazadeh Mousavi · Saeed Golestan · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

近年来，可再生能源和电动汽车的广泛接入使微电网运行面临显著的供需不确定性。本文提出一种面向并网型微电网的在线流驱动能量管理策略，结合循环神经网络（RNN）实现对时序数据的学习与实时决策，并引入名为SustainaBoost（SB）的增强技术以提升系统可持续性与神经网络训练质量，有效应对噪声数据影响。实验结果表明，所提RNN模型在测试集上实现98.7%的最优运行成本降低性能。

解读: 该在线流驱动能量管理技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统具有重要应用价值。RNN时序学习能力可集成至iSolarCloud平台，实现微电网场景下光伏-储能-充电桩的实时协调优化，提升98.7%成本降低性能直接对应储能系统经济性提升。SustainaBoost抗噪声增强技术可...

Yanqi Cheng · Weimin Wu · Eftichios Koutroulis · Mohamed Orabi 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

针对短路比（SCR）波动时并网逆变器（GCI）运行质量的问题，双模式控制通过根据SCR选择跟网型（GFLI）或构网型（GFMI）控制策略。然而，该方法在电网畸变下失效。本文提出一种适用于畸变电网的新型无缝切换方法。该方法采用卡尔曼滤波提取公共耦合点（PCC）电压与并网电流基波分量，并利用谐波电压观测值（PCC电压与基波电压之差）作为调制前馈，抑制电网背景谐波影响；同时将基波电压观测值输入同步旋转坐标系锁相环（SRF-PLL），确保切换前后相位同步。该方法无需修改锁相环结构、无需单独提取各次谐波，...

解读: 该双模式无缝切换技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源储能产品已具备GFM/GFL双模式能力，但在弱电网及畸变工况下的模式切换仍面临挑战。文中提出的卡尔曼滤波基波提取与谐波前馈抑制方案，可直接应用于ST系列产品的控制算法优化，无需改动现有SR...

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...

Geye Lu · Qiuqiong Lin · Dayong Zheng · Pinjia Zhang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

针对多串光伏系统中各直流支路升压变换器的直流母线电容退化故障问题，提出一种基于母线电压和单串电缆电流的综合故障预测方法。通过构建三维平面y=f，结合去耦电缆参数，分别估计电容的等效串联电阻Rx和电容值Cx，并提出融合Rx与Cx⁻¹变化趋势的新型退化指标D，提升评估灵敏度。仿真与实验验证表明，该方法对多串电缆不确定性及工况变化具有强鲁棒性，参数估计最大误差为1.6%，D指标分辨率达1.18 dis/mΩ，且无需直接测量电容电压或电流，易于实现。

解读: 该直流母线电容在线退化预测技术对阳光电源SG系列多串光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。通过仅测量母线电压和单串电流即可实现ESR和电容值的解耦估计（误差≤1.6%），无需额外传感器，可直接集成到现有MPPT控制架构中。融合Rx与Cx⁻¹的退化指标D（分辨率1.18 dis/mΩ）能显著提升...

Junliang Liu · Xiong Du · Yiting Zhao · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

弱电网下风电与光伏电站并网易引发稳定性问题。并网逆变器作为关键接口，其锁相环（PLL）控制器被证实对系统稳定性有显著影响。本文建立基于复变量的PLL小信号模型，分析其引入的附加扰动分量对稳定性的影响。研究发现，PLL会向控制回路注入额外扰动，降低系统阻尼。为此，提出一种注入反向扰动分量以抵消该不利影响的控制策略，有效提升了系统稳定性。相比降低PLL带宽等传统方法，所提策略兼具良好动态性能。仿真与实验结果验证了该方法的有效性。

解读: 该PLL扰动抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网并网场景具有重要应用价值。当前阳光电源产品在高阻抗电网下面临稳定性挑战，传统降低PLL带宽方案会牺牲动态响应性能。该研究提出的反向扰动注入策略可直接集成到现有GFL跟网型控制架构中，在保持快速动态响应的同时提升系统阻尼，特别...

Adedasola A. Ademola · Roland B. Brandis · Andreas F. Schuetzinger · Bart Simons 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2024年11月

地磁感应电流（GIC）在电力系统中的流动可能导致变压器过热、谐波增加和无功功率需求上升等问题。尽管已有多种仿真模型用于研究其影响，但针对现代变压器设计的实地验证仍较少。本文报道了美国首次对采用压板和拉杆结构的高压并网变压器开展的长时间GIC现场试验。通过实测数据评估GIC效应，并用于建立和验证变压器的热学与电磁暂态（EMT）模型。试验中观察到显著的电流电压畸变及较大的无功损耗。测量分析表明热点位于内绕组，且k因子接近出厂测试值和软件默认值。热仿真显示即使相电流峰值达200 A，变压器仍不超热限。...

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏并网产品具有重要参考价值。GIC效应引起的变压器热点、谐波和无功问题，与储能变流器ST系列和光伏逆变器SG系列在大规模并网时面临的挑战高度相关。研究发现的负载调节可降低无功需求的特性，可用于优化PowerTitan储能系统的无功控制策略。同时，文中的EMT建模方法可应...

Kotb B. Tawfiq · Hatem Zeineldin · Ahmed Al-Durra · Ehab F. El-Saadany · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

本文提出一种新型10开关（H10）逆变器，用于抑制光伏并网系统中的共模电压（CMV）、泄漏电流及电网电流谐波。所设计的空间矢量脉宽调制（SVPWM）策略将CMV波动范围限制在Vdc/3至2Vdc/3之间，dv/dt为Vdc/6，性能接近三电平逆变器但开关数量更少。该SVPWM在零电压矢量期间实现光伏侧与电网的隔离，并减少CMV跳变次数，从而有效降低泄漏电流和输出电流谐波。系统具备自平衡中点电压能力，且通过数学分析与实验验证。仿真与实验结果表明，相较于H8及现有H10拓扑，所提方案在抑制CMV和泄...

解读: 该H10逆变器拓扑对阳光电源SG系列光伏逆变器及ST储能变流器具有重要应用价值。其将CMV波动限制在Vdc/3-2Vdc/3范围、dv/dt降至Vdc/6的特性，可直接应用于非隔离型光伏并网系统，有效解决薄膜组件泄漏电流超标问题。相比传统H6/H8拓扑，该方案在零矢量期间实现PV侧与电网隔离，可优化...

Mingming Zhang · Mian Li · Jun Zhang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文针对电池储能系统（BESS）中的并网功率转换系统（PCS）提出了一种解析模型预测电流控制器。该控制器旨在提供快速且鲁棒的动态响应，同时保持适中的计算成本，使其适用于实时工业微控制器。推导了并网PCS的精确离散时间模型以实现闭式解，并将包含BESS直流母线电压变化的三维电流参考跟踪问题表述为多参数二次规划问题。对于该优化问题，有约束最优控制律被证明是无约束解在相应有效电压约束上的精确正交投影。随后，开发了一种高效的几何方法来在一般情况下获得解析最优控制，从而使具有长预测时域的模型预测控制（MP...

解读: 从阳光电源储能系统业务角度来看，该论文提出的解析式模型预测电流控制技术具有显著的工程应用价值。该技术针对电池储能系统并网变流器的核心控制问题，通过闭式解法将三维电流跟踪问题转化为多参数二次规划，实现了快速动态响应与适度计算负荷的平衡，这与我司在大规模储能PCS产品中追求的高性能、低成本目标高度契合。...

Hao Yang · Lihui Yang · Shuo Chen · Jinzhu Shi 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

对于连接到弱电网且无交流电压传感器的并网逆变器（GCI），频率变化的出现会降低电网电压估计的准确性，还会降低 GCI 的输出性能。为解决这些问题，基于虚拟磁链（VF）估计器，提出了一种基于改进牛顿 - 拉夫逊法的有限位置集锁相环（INR - FPS - PLL）以及一种带有准比例复数积分（QPCI）控制器的频率自适应控制策略。具体而言，为满足频率变化时快速获取电网频率信息的需求，开发了仅需六次迭代的 INR - FPS - PLL。该锁相环计算负担小且收敛速度快。然后，由于频率变化会降低电网电压...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项无交流电压传感器的并网逆变器频率自适应控制技术具有重要的应用价值和战略意义。 **技术价值分析**：该技术针对弱电网环境下的频率波动问题，提出了基于虚拟磁链估算器和改进型锁相环（INR-FPS-PLL）的控制策略。对于阳光电源的光伏逆变器和储能变流器产品线，这项技术能...

Jiang Liu · Guobing Song · Maojun Deng · Yiming Ren 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月

LCL型三电平并网逆变器广泛应用于光伏发电系统，具有多个独立控制目标。本文提出一种集成分-合（I-D-Σ）控制策略，可同时实现并网电流跟踪、中点电位平衡、谐振抑制及低频共模电压抑制。针对双分-合（D-D-Σ）方法仅考虑电流与谐振抑制的不足，引入虚拟零电位点以实现中点电位控制；并提出基于全连接卷积神经网络（FC-CNN）的低频共模电压估计算法，有效解决无传感器条件下共模电压不可观测问题。所提I-D-Σ方法通过低频共模电压补偿显著降低其幅值。实验结果验证了该策略的有效性。

解读: 该I-D-Σ多目标集成控制技术对阳光电源SG系列三电平光伏逆变器及ST储能变流器具有重要应用价值。研究提出的虚拟零电位点中点平衡控制可直接优化现有三电平拓扑产品的直流侧电容电压均衡性能，延长器件寿命。基于FC-CNN的无传感器低频共模电压估计算法可降低系统成本，其共模电压抑制技术能有效减少对地漏电流...

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...

Yang Wu · Heng Wu · Li Cheng · Jianyu Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

数据驱动方法在预测并网电压源变流器（VSC）在广泛运行点（OP）下的阻抗特性方面具有良好前景。然而，传统方法依赖于运行点与阻抗特性之间的一一映射，正如本文所指出的，这种方法在多变流器系统中可能失效。为应对这一挑战，本文提出了一种基于堆叠自编码器的机器学习框架用于预测并网VSC的阻抗特性，并给出了详细的设计指南。所提出的方法使用特征而非运行点来表征阻抗特性，因此可扩展应用于多变流器系统。该方法的另一个优点是能够预测电网 - VSC系统在不稳定运行点处的VSC阻抗特性。仅基于稳定运行期间收集的数据即...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于数据驱动的阻抗特性预测技术对我们在光伏并网逆变器和储能系统领域具有重要战略价值。 该技术的核心突破在于解决了多变流器系统中阻抗预测的可扩展性难题。传统方法采用工作点与阻抗曲线的一对一映射，在我们日益复杂的光储一体化项目中存在明显局限。论文提出的堆叠自编码器框架通过...

Yunteng Dai · Qiao Peng · Tianqi Liu · Jinhao Meng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文针对现有等效电路模型（ECM）无法准确表征惯量支撑工况（ISWC）下电池阻抗的问题，提出了一种基于负电阻的新型BESS等效电路模型。该模型能有效提升储能系统在电网惯量支撑应用中的建模精度与控制性能。

解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan及ST系列PCS等大容量储能产品。随着电网对构网型（Grid-Forming）技术要求的提升，储能系统需具备模拟同步发电机惯量的能力。该基于负电阻的建模方法能更精准地描述电池在动态惯量支撑下的阻抗特性，有助于优化PCS的控制算法，提升系统在弱电网环境下的稳...

Hao Liu · Tianzhi Fang · Yu Zhang · Zhiheng Lin 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月

在可再生能源分布式发电系统中，并网逆变器是发电单元与电网之间的关键接口，其稳定运行至关重要。然而，弱电网下的不确定电网阻抗和控制延迟等多重不确定性常影响系统稳定性。本文采用μ综合理论设计鲁棒控制器，通过智能构造加权函数，兼顾系统的鲁棒性、动态性能与电能质量。为避免控制器阶数过高，提出采用遗传算法优化设计三阶控制器。实验结果验证了所提方法的有效性，相较传统方法具有更优的鲁棒性能。

解读: 该μ综合鲁棒控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网并网场景具有重要应用价值。针对偏远地区、海岛微网等弱电网环境，该方法可有效应对电网阻抗波动和控制延迟等多重不确定性，提升PowerTitan大型储能系统的并网稳定性。遗传算法优化的三阶控制器设计思路可降低DSP计算负荷，适合...

Feifan Chen · Sei Zhen Khong · Lennart Harnefors · Xiongfei Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

在并网逆变器系统中，频域无源性理论越来越多地用于分析电网 - 逆变器交互作用并指导逆变器控制设计。然而，由于在低频段难以满足基于无源性的充分稳定条件，无源性理论往往无法实现系统的稳定指标。本文提出了一种扩展的频域无源性理论。通过引入加权矩阵，推导得出了扩展的稳定条件。与传统的基于无源性的稳定条件相比，所提出的理论显著降低了保守性，更适合用于分析电网 - 逆变器交互作用并指导逆变器控制设计。本文提供了理论分析、数值算例和实验结果，以验证所提方法的有效性。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项扩展频域无源性理论对我们的并网逆变器产品具有重要的工程应用价值。当前，随着光伏和储能系统大规模接入电网，电网-逆变器交互稳定性问题日益突出，尤其在弱电网场景下，传统无源性理论在低频段的保守性限制了逆变器的控制性能优化空间。 该论文提出的加权矩阵方法显著降低了稳定性判据...

Pooyan Alinaghi Hosseinabadi · Hemanshu Pota · Saad Mekhilef · Georgios Konstantinou 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年10月

在三相比例积分（PI）锁相环（PLL）系统中，同时实现最优动态性能和有效滤波是一项重大挑战。为应对这一挑战，本文提出了一种新方法，即在基于同步参考系的锁相环中，用终端滑模（TSM）控制器取代PI控制器。三相锁相环系统采用基于正交信号发生器的二阶广义积分器，以利用其先进的滤波能力。定义了一种新的高级滑模面和控制律，其中包含多个设计参数，并确保控制信号平稳。该方法在不影响控制器鲁棒性和快速动态响应的前提下，有效减少了抖振。利用李雅普诺夫理论证明了TSM - PLL的稳定性，确保其具有有限时间收敛性。...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于终端滑模控制的三相锁相环技术具有重要的应用价值。锁相环作为并网逆变器的核心控制模块，其性能直接影响光伏逆变器和储能系统的并网质量与稳定性。 该技术的核心创新在于用终端滑模控制器替代传统PI控制器，并结合二阶广义积分器的滤波能力，实现了动态性能与滤波效果的协同优化。...

Priyatosh Mahish · Pratim Kundu · Sukumar Mishra · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月

逆变器型电源（IBR）的并网因惯性降低和快速频率响应恶化而影响电力系统频率稳定性，需协调控制跟网型（GFL）与构网型（GFM）逆变器。本文提出一种适用于并网逆变器的广域控制方法，定义了来自不同IBR及同步机组接入高压母线处PMU测量的广域跟网（WGFL）和广域构网（WGFM）信号。WGFL用于修正GFL逆变器锁相环的相角，WGFM调节GFM逆变器运行频率。PMU数据由节点相量数据集中器（PDC）分析，但存在通信延迟与丢包问题，故结合现有广域预测控制策略予以补偿。通过PSCAD/EMTDC对39节...

解读: 该广域控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的协调控制具有重要价值。针对PowerTitan大型储能系统，可通过PMU广域信号优化GFM/GFL混合运行模式，解决多站点频率响应协调难题。技术启示：1）在iSolarCloud平台集成PDC功能，实现分布式电站的广域相角同步；2）改进...

作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月

随着可再生能源发电渗透率的不断提高，并网逆变器的可靠运行是一项重要指标。并网多电平逆变器的可用性取决于在运行过程中能否正确识别故障开关（如果存在），以及能否实施容错调制技术，使逆变器即使在故障条件下也能继续运行而不跳闸。尽管多电平逆变器中大量的开关给故障检测和定位带来了挑战，但这也是一个优势，因为功率仍可通过其他路径流动。为实现这一目标，本文采用了基于 T 型的混合多电平拓扑结构，并设置了某些故障条件。所提出的故障检测方案首先通过监测由归一化相电流得出的绝对相位误差变量，快速识别故障相。随后，通...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于T型混合多电平逆变器的开关故障容错调制技术具有重要的应用价值。随着我们在大型光伏电站、储能系统及风电并网领域的业务拓展，系统可靠性已成为客户选择产品的核心指标，该技术恰好契合了我们提升设备可用性和降低运维成本的战略需求。 该技术的核心优势在于无需增加额外传感器即可...