Kezan Zhang · Mengxuan Shi · Xia Chen · Dejun Shao 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年9月

随着光伏（PV）规模的快速扩大，构网型储能系统（GFM-ESS）被广泛用于提供惯性响应和电压支撑以改善系统动态特性。不同同步方式的换流器在动态行为上存在显著差异，且构网型（GFM）与跟网型（GFL）设备在多时间尺度控制下可能引发混合系统的次同步振荡。本文研究了由GFM-ESS与跟网型光伏系统（GFL-PV）组成的并网系统，基于单输入单输出（SISO）传递函数建立了PV-ESS动态交互模型。通过开环全回路与子回路传递函数结合，揭示了弱电网下GFM-ESS对GFL-PV动态特性的影响机制，并分析了不...

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器的协同运行具有重要指导意义。基于SISO传递函数的交互建模方法可直接应用于PowerTitan储能系统的GFM控制策略优化，特别是在弱电网场景下与大规模GFL光伏阵列并网时的稳定性设计。研究揭示的多时间尺度控制耦合机制，可用于改进阳光电源构网型储...

Om Prakash Jaga · Sumit GhatakChoudhuri · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

本文提出了一种适用于关键负载应用的单相并网太阳能转换 - 电池储能系统的智能控制策略。所提出的控制方案可确保即使在市电缺失的情况下，也能为关键负载提供不间断的电力供应。该系统分别适用于并网和孤岛运行模式。一种自主控制方案可确保在并网和孤岛运行模式之间实现无缝切换。提出了一种改进的指数双曲正弦自适应滤波器，用于计算负载电流的有功权重分量。这种滤波器还能确保加快权重收敛速度、最小化稳态误差并改善动态响应。所提出的基于自适应滤波器的恒定开关频率模型预测控制可调节电网电流，并允许与交流市电进行有功功率交...

解读: 从阳光电源光储一体化解决方案的业务视角看，该论文提出的单相光伏-储能系统无缝切换控制技术具有显著的应用价值。该技术聚焦于关键负载供电场景，通过智能控制策略实现并网与离网模式的平滑过渡，这与我司户用光储系统和C&I工商业储能产品的核心需求高度契合。 技术层面的三个创新点值得关注：首先，改进的指数双曲...

Chang Li · Yaqian Yang · Yong Li · Yuxing Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

本文提出一种考虑频率 - 电压耦合效应的构网型虚拟同步发电机（GF - VSG）系统振荡传播机理阐释建模方法。具体而言，所提出的自稳定环模型和感应稳定环模型阐明了VSG频率与电压之间振荡传播的物理意义。所提出的模型和方法弥补了传统单输入单输出系统无法识别这种振荡传播现象的不足。研究还发现，尤其是在振荡传播受到抑制时，频率振荡并不总是与电压振荡耦合。最后，通过仿真和实验验证了所建模型和分析的有效性。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文针对构网型虚拟同步发电机（GF-VSG）的振荡传播建模研究具有重要的战略价值。随着我司在储能系统和新能源并网领域的深入布局，构网型控制技术已成为提升电网支撑能力的核心方向，而该研究恰好解决了这一技术路线中的关键稳定性问题。 论文提出的频率-电压耦合振荡传播机制对我司...

Xiaoling Xiong · Bochen Luo · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

基于锁相环（PLL）的矢量电流控制方案在并网电压源变流器（VSC）中得到了广泛应用。然而，VSC的功率传输能力首先会受到动态功率限制（DPL）的约束，然后受到静态功率限制（SPL）的约束。SPL由系统的稳态运行情况决定，如稳态代数方程。同时，DPL主要取决于控制策略和控制器参数，它也被称为小信号稳定边界，且不会超过SPL。本文研究了具有不同外环控制回路（即有功功率和无功功率（PQ）外环控制回路，或有功功率和交流电压（PV）外环控制回路）的VSC的SPL和DPL。研究发现，向电网注入额外的无功功率...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于补偿锁相环动态的阻抗重塑技术对提升弱电网下的并网性能具有重要战略价值。随着全球光伏和储能系统向电网薄弱地区渗透，系统功率传输能力受限已成为制约业务拓展的关键瓶颈。 该研究深入剖析了电压源型变流器（VSC）的静态功率极限（SPL）和动态功率极限（DPL）机理，这与阳...

Masoud Davari · Jianguo Zhao · Chunyu Yang · Weinan Gao 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年9月

电网现代化进程中交直流系统的稳定性和性能在很大程度上依赖于并网电压源换流器（GC - VSC）的整流模式。作为系统的核心，其影响十分显著。基于脉宽调制方法的级联控制的电流控制型GC - VSC在智能电网范式中应用广泛。本文探讨了在现代交直流电网中，此类GC - VSC控制结构所引发的动态特性如何被视为奇异摄动系统。为此，本文借助自适应（或近似）动态规划方法和奇异摄动理论（SPT），提出了一种基于强化学习（RL）的、针对具有不确定动态特性的电压控制问题的新型最优控制策略。首先，利用SPT将原最优控...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于强化学习和奇异摄动理论的并网变流器控制技术具有重要的战略价值。该技术直接针对当前级联控制结构中的多时间尺度动态问题，这与我司光伏逆变器和储能变流器面临的核心技术挑战高度契合。 在技术价值层面，该方法通过奇异摄动理论将复杂的全阶系统分解为快慢子系统，有效规避了数值刚...

Guangda Ma · Chuan Xie · Cheng Li · Chao Peng 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

为提升LCL型并网逆变器与电网间的交互稳定性，本文探讨了无源阻尼器（PD）的必要性及最佳安装位置。针对有源阻尼（AD）在奈奎斯特频率以上失效的局限性，本文通过无源性分析，旨在优化PD配置以提升系统效率，确保逆变器在复杂电网环境下的稳定运行。

解读: 该研究直接服务于阳光电源组串式及集中式光伏逆变器的并网稳定性优化。在当前电网弱化、谐振风险增加的背景下，单纯依赖有源阻尼（AD）可能导致高频失稳。本文提出的无源阻尼（PD）设计方法，可指导阳光电源研发团队在逆变器硬件设计阶段进行更优的阻尼参数配置，特别是在大型地面电站及复杂工商业场景中，能显著提升逆...

Shayan Pourfarrokh · Jafar Adabi · Firuz Zare · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

本文介绍了一种用于光伏系统的非对称多电平逆变器（MLI）。通过在系统输入端采用单向隔离型DC-DC变换器，不仅提升了光伏电压等级，还防止了反向功率流，适用于高功率应用。此外，该变换器通过高频变压器实现了光伏源与电网的电气隔离。

解读: 该研究提出的非对称多电平拓扑及隔离型DC-DC架构，与阳光电源的组串式逆变器及集中式逆变器技术路线高度契合。通过高频变压器实现电气隔离，可有效提升光伏系统的安全性，并优化高压直流输入侧的效率。对于阳光电源而言，该拓扑在提升功率密度、降低输出谐波以及满足大型地面电站对高压并网需求方面具有参考价值。建议...

Milad Bahrami-Fard · Narges Moeini · Masoud Shahabadini · Hossein Iman-Eini · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

无变压器级联H桥（CHB）逆变器是实现低成本、高效率光伏系统的潜在方案。然而，光伏组件与大地间的寄生电容引起的漏电流问题仍是构建可靠光伏系统的挑战。本文深入研究了CHB逆变器漏电流路径的特性，并提出了一种基于滤波的拓扑结构与调制策略，以有效抑制漏电流。

解读: 该研究针对无变压器级联H桥（CHB）拓扑的漏电流抑制，对阳光电源的组串式逆变器及大型地面电站解决方案具有重要参考价值。随着光伏系统电压等级的提升，CHB拓扑在提升效率和降低成本方面优势显著，但漏电流带来的安全与电磁兼容问题是产品设计的核心难点。该论文提出的滤波拓扑与调制策略，可优化阳光电源现有大功率...

Jie Ye · Songtao Huang · Yukai Huang · Yihua Hu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

多谐振控制器因能精确跟踪含高次谐波的参考正弦信号，被广泛应用于并网变流器电流控制。然而，其性能高度依赖参数设计的合理性。本文提出了一种广义多谐振控制器，统一了现有的多种谐振控制结构，并提出了一种新型参数整定方法，以优化并网逆变器的谐波抑制能力与动态响应性能。

解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心业务——光伏逆变器。在电网环境日益复杂（如弱电网、谐波干扰）的背景下，该广义多谐振控制器参数整定方法能显著提升阳光电源组串式逆变器（如SG系列）和集中式逆变器在复杂电网下的电流跟踪精度和电能质量。通过优化谐振控制器参数，可有效降低输出电流总谐波畸变率（THD），增强产品...

Xiuqiang He · Linbin Huang · Irina Subotić · Verena Häberle 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

本文分析了采用复杂下垂控制（即可调度虚拟振荡器控制）的并网变流器的暂态稳定性。理论证明了该控制策略始终具备稳态平衡点，优于传统下垂控制，并给出了定量稳定性条件。

解读: 随着高比例可再生能源接入，电网强度下降，构网型（GFM）技术是阳光电源下一代逆变器和储能系统的核心竞争力。本文研究的复杂下垂控制（DVOC）能够提供优于传统下垂控制的暂态稳定性，对于提升PowerTitan、PowerStack系列储能变流器及大型组串式逆变器在弱电网下的支撑能力至关重要。建议研发团...

Bo Long · Wandi Yang · JieFeng Hu · Jose Rodriguez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

本文针对带有LCL滤波器的三电平T型变换器（3LT2C），指出分数阶模型在描述物理LCL-3LT2C变换器静态和动态行为上比整数阶模型更精确。针对不平衡电网下的并联系统，提出了一种低复杂度且低保守性的Ostrowski稳定性判据，以优化并网控制性能。

解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——组串式逆变器及大型地面电站并网技术。阳光电源的组串式逆变器广泛采用三电平拓扑及LCL滤波器，在弱电网或电网不平衡工况下，系统的稳定性是并网控制的核心挑战。本文提出的分数阶建模方法能更精准地捕捉高频谐振特性，有助于优化控制算法，提升逆变器在复杂电网环境下的鲁棒性。...

Ezequiel Rodriguez Ramos · Ramon Leyva · Qingxiang Liu · Sergio Vazquez 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

在并网光伏（PV）发电机中使用储能（ES）是一种有效的解决方案，可在太阳辐照度波动的情况下向电网输送稳定的电力。本文分析了一种带储能的单相并网光伏发电机，其中储能装置为低电压，即储能电池串联数量不多。该光伏发电机由通过一个公共直流母线电容连接的三个子系统组成：光伏单元、储能单元和逆变器。此外，在所提出的解决方案中，逆变器在电网周期的大部分时间内不进行开关动作，从而降低了开关损耗。单相逆变器的不连续运行意味着储能单元的升压直流 - 直流转换器需要采用合适的控制策略。所提出的控制方法采用了一个考虑谐...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项针对单相光伏发电系统中低压储能与不连续PWM控制的研究具有重要的技术参考价值。该方案通过逆变器在电网周期内的部分时段停止开关动作，有效降低了开关损耗，这与我司在提升逆变器效率方面的技术路线高度契合。 该技术的核心创新在于采用低压储能单元配合特殊的boost变换器控制策...

Kejiang Li · Wuhui Chen · Wei Qin · Canbing Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年8月

风电场公共连接点处安装的静止无功发生器（SVG）会显著影响含并网风电场电力系统的次同步振荡（SSO）特性。例如，2017年中国新疆地区由双馈感应发电机（DFIG）风电场、定无功功率模式（CRPM）SVG与弱电网相互作用引发了多起SSO事件。本文揭示了DFIG风电场、不同控制模式SVG与弱电网间相互作用引发SSO的机理，发现低电流控制器带宽的CRPM-SVG可抑制SSO，而定电压模式（CVM）和定功率因数模式（CPFM）SVG则恶化系统SSO特性。通过推导超同步与次同步分量幅值比方程，解释了事件中...

解读: 该研究对阳光电源储能和光伏产品的弱电网并网稳定性具有重要参考价值。研究发现的SVG控制模式对SSO的影响机理，可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的控制策略优化。特别是在大规模新能源电站中，通过低带宽CRPM控制模式抑制SSO的方法，可提升PowerTitan储能系统在弱电网条件下的并...

Quansen Rong · Pengfei Hu · Yanxue Yu · Dong Wang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

并网逆变器（GCC）的阻抗对于可再生能源系统的小信号稳定性分析至关重要。传统上，电力电子装置的阻抗是通过一次侧扰动法进行测量的，该方法需在主电路中接入实际的扰动源，成本高且操作复杂。因此，无需实际扰动源、将扰动注入控制回路的二次侧扰动阻抗测量方法受到了更多关注。本文提出了一种基于虚拟外部扰动的并网逆变器阻抗测量方法，将扰动注入公共连接点（PCC）的电压和电流采样值中。考虑到电网阻抗的影响，建立了并网逆变器的等效计算模型，并可通过并网逆变器的扰动响应来计算其阻抗。此外，比较了一次侧和二次侧扰动法的...

解读: 从阳光电源的业务实践来看，这项虚拟外部扰动阻抗测量技术具有显著的工程应用价值。在大规模光伏电站和储能系统并网运行中，准确获取变流器阻抗特性是保障系统小信号稳定性的关键前提，直接关系到我们产品在弱电网环境下的并网性能和可靠性。 该技术的核心创新在于通过在PCC点的电压电流采样值中注入扰动，实现了无需...

Yixuan Li · Jia Liu · Jinjun Liu · Jin Xu · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月

作为一种颇具前景的技术，构网型（GFM）变流器能够在并网模式下提供电压和频率支撑，并在孤岛模式下为本地负载供电。多个连接到同一公共耦合点（PCC）的GFM变流器不仅要确保谐波电流分配合理，还要降低PCC点的电压谐波。现有的大多数GFM变流器谐波控制方法并未同时考虑孤岛和并网两种模式。此外，这些方法需要分别提取和控制每个谐波序列，导致计算量巨大。为解决这一问题，本文提出了一种基于统一谐波电压 - 电流下垂控制的GFM变流器谐波控制方法。通过建立PCC点电压所有谐波分量与输出电流之间的统一下垂关系，...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于统一谐波电压-电流下垂控制的构网型变流器技术具有重要的战略价值。该技术直接契合公司在光伏逆变器和储能系统领域的核心业务需求，特别是在分布式光储一体化和微电网应用场景中。 技术价值方面，该方法的核心优势在于实现了并网与离网模式的统一控制架构。对于阳光电源的储能变流器...

Hanlei Tian · Wei Han · Maolin Chen · Guozhuang Liang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

无变压器微型逆变器因低成本和高效率在光伏并网中广泛应用，但需解决共模电压引起的共模漏电流问题。本文提出一种新型无变压器双模电压源逆变器，通过共地结构短路寄生电容，有效抑制漏电流，并实现升降压功能。

解读: 该拓扑结构直接针对无变压器逆变器漏电流这一行业痛点，对阳光电源的户用及组串式逆变器产品线具有极高参考价值。通过共地设计消除漏电流，不仅能提升系统安全性，还可简化EMI滤波器设计，降低成本。建议研发团队评估该拓扑在小功率户用光伏逆变器中的应用潜力，特别是针对高压光伏组件输入场景，其升降压能力有助于提升...

Luigi Costanzo · Guido Rubino · Luigi Rubino · Massimo Vitelli · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月

本文提出了一种名为CICERONE的新型MPPT技术，通过利用PFC控制器的内部信号生成直流母线电压参考值，适用于单级和双级并网光伏系统。该方法简化了控制逻辑，提高了光伏系统的跟踪效率与动态响应能力。

解读: 该技术通过复用PFC控制信号实现MPPT，能够有效降低光伏逆变器的控制复杂度并提升动态性能。对于阳光电源的组串式逆变器（SG系列）和户用逆变器产品线，该算法有助于在不增加额外传感器成本的前提下，优化直流侧电压控制，提升全功率范围内的转换效率。建议研发团队评估该算法在单/双级拓扑中的计算开销，并考虑将...

Durga Nair S. · Arun Rahul S. · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

利用空间矢量结构的等边几何特性，设计了一种广义交错几何空间矢量调制（SVM）方法。在任意扇区中，参考电压矢量由两个幅值相等但相差 60°的开关电压矢量合成。与现有的针对固定数量并联变流器量身定制的 SVM 方法不同，所提出的方法可迭代应用于多并联变流器和多电平变流器。针对两个并联的两电平变流器，提出了两种几何调制变体——四矢量调制（4VM）和三矢量调制（3VM），以最小化零序环流（ZSCC）、差模环流（DMCC）、差模电压（DMV）和共模电压（CMV）。4VM 使用零 DMV 矢量来消除 ZSC...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项广义交错几何调制技术对我们在并网逆变器和储能变流器领域具有重要的应用价值。该技术通过创新性地利用空间矢量的等边几何特性，实现了可迭代扩展至多并联变流器系统的通用调制方案，这与我们大功率光伏逆变器和储能PCS产品的并联架构需求高度契合。 技术的核心价值在于系统性地解决了...

Ravi Varma Chavali · Anubrata Dey · Biswarup Das · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

针对并网逆变器，提出了一种基于电流空间矢量目标轨迹的恒开关频率滞环电流控制（HCC）技术（HCC - TTCSV）。所提出的HCC - TTCSV技术产生的逆变器线电压谐波频谱，可确保与电压控制的传统七段式空间矢量调制（SVM）技术的谐波频谱具有相似特性。所提出的电流控制器是一种新颖的控制器（即同类中的首创），它允许在静止abc坐标系中用在线计算的电流边界来检查相电流。该控制器不遵循电流误差边界，而是进行相电流边界检查。然而，每个七段式开关周期内的相电流边界值，是通过利用一些三角关系观察电流矢量...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的恒定开关频率滞环电流控制技术（HCC-TTCSV）对我们的光伏逆变器和储能变流器产品具有重要的应用价值。该技术创新性地在静止abc坐标系下实现相电流边界检测，相比传统滞环控制方法，能够在保持快速动态响应的同时实现恒定开关频率运行，这直接解决了传统滞环控制开关频...

Sonam Gupta · Anup Shukla · Mohammad Abusara · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月

随着风能越来越多地并入电网，电网运营商面临诸多挑战，这就需要在停电期间持续进行风力发电以维持系统稳定。电压骤降会对并网双馈感应发电机（DFIG）产生重大影响。因此，将双馈感应发电机与电网电池储能系统（GBSS）相结合，可在公共连接点（PCC）提供必要的有功和无功功率支持，满足低电压穿越（LVRT）要求，并为电网提供其他服务。本文提出并通过实验验证了一种双馈感应发电机的网侧变流器（GSC）与电网电池储能系统之间的协调控制方案。在该方案中，外部控制回路内功率设定点的动态调整会对公共连接点的电压和频率...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，本文提出的DFIG与电网侧储能系统协调控制方案具有重要的技术借鉴价值。虽然研究聚焦于风电领域，但其核心技术理念与我司在光伏逆变器与储能系统集成方面的战略布局高度契合。 该方案的核心价值在于通过协调控制实现了发电侧变流器（GSC）与储能变流器的无缝协同，在电网电压跌落时提供...