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...

Zhengqi Sui · Qiuye Sun · Rui Wang · Dashuang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月

弱电网和高锁相环（PLL）带宽容易导致并网逆变器（GCI）系统出现不稳定问题。现有方法主要通过增大并网逆变器输出阻抗的幅值和相位来增强系统稳定性，但无法完全消除并网逆变器的“负阻抗”行为，这意味着系统仍存在不稳定风险。因此，本文旨在提出一种更通用的稳定性分析方法，揭示负阻抗下的不稳定条件，为稳定性分析和控制策略设计提供新的思路。首先，本文考虑了并网逆变器不稳定时呈现的宽频振荡特性，提出了一种新的稳定性分析方法。该方法指出，系统不稳定是由基波电压和非基波电压之间的相互作用引起的。这种相互作用会加剧...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于阻抗不稳定区域消除的并网逆变器稳定性增强技术具有重要的战略价值。当前，随着全球光伏和储能系统大规模接入弱电网场景日益增多，逆变器的并网稳定性已成为制约新能源渗透率提升的关键技术瓶颈。该论文提出的方法直击行业痛点，对阳光电源的产品竞争力提升具有显著意义。 该技术的核...

Jialun Yang · Hua Ye · Yantuan Wang · Yutian Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年12月

现有的基于优先级的并网型（GFM）逆变器限流控制（CLC）可能会导致故障恢复失败，包括陷入限流控制以及在限流控制和恒压控制（CVC）之间出现模式振荡。为解决这些问题，本文首先通过在相量图中阐述三种故障恢复状态的条件，揭示了下垂控制的并网型逆变器的故障恢复机制。然后，提出了两种方法，包括确定电流角度的最优范围和饱和模块的上限，以确保并网型逆变器成功实现故障恢复。多次实验测试验证了理论分析的正确性。

解读: 该故障恢复机理研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有直接应用价值。现有CLC控制导致的恢复失败问题在弱电网场景下尤为突出，影响系统可靠性。文章提出的图形化分析方法可优化阳光电源构网型GFM控制策略，解决电流限幅后的模式切换异常，提升故障穿越后的快速恢复能力。该技术可应...

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...

Feifan Chen · Xiongfei Wang · Haowen Wang · Liang Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月

本文重新探讨了矢量电压控制（VVC），发现通过在 $q$ 轴电压参考中引入 $P\text{--}E_{q}$ 下垂控制，传统的锁相环（PLL）可以有效替代功率同步控制，以复现构网型（GFM）逆变器的功率 - 频率（角度）动态特性。因此，本文提出了一种保留传统 PLL 和 VVC 的简单 GFM 控制策略。与近期报道的基于 PLL 的 GFM 方法相比，该方法无需虚拟导纳控制，并且在较宽的电网短路比范围内具有更高的稳定性鲁棒性。

解读: 从阳光电源的业务角度看，这篇论文提出的级联混合同步控制策略对我们的并网逆变器产品线具有重要的技术参考价值。该技术通过在传统矢量电压控制（VVC）中引入P-Eq下垂控制，实现了用常规锁相环（PLL）替代功率同步控制来复现构网型（GFM）逆变器的功率-频率动态特性，这为简化控制架构提供了新思路。 对于...

Sergio A. Dorado-Rojas · John Cortés-Romero · Zongjie Wang · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月

针对单相并网逆变器的频域控制设计通常假设电网频率接近额定值。谐振控制器虽因内嵌电网频率正弦信号模型而具备良好鲁棒性，但当电网频率偏移时性能难以保证，尤其在配电网中非传统可再生能源渗透率不断提高的背景下，频率偏移愈发频繁。本文提出一种新型控制策略，通过引入跟随电网频率自适应调整控制增益的内部模型，确保系统在任意频率变化下仍具优良性能。该控制器无需预知频率偏移边界，具有真正韧性，可在异常频率工况下可靠运行。

解读: 该韧性自适应控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列单相光伏逆变器具有重要应用价值。当前产品的谐振控制器在电网频率偏移时性能下降，该技术通过自适应内部模型实时跟踪频率变化，可显著提升配电侧设备在弱电网和高渗透率场景下的并网稳定性。特别适用于户用储能系统和分布式光伏，无需预设频率偏移边界即可保证...

Theja Thilekha · Shaahin Filizadeh · Udaya Annakkage · Chandana Karawita 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年10月

并网逆变器进行的功率调制深受其直流侧电路支持此类调制能力的影响。尽管关于直流微电网的初步研究已涵盖直流侧动态特性，但在存在并网逆变器的情况下，对潜在交流侧相互作用的分析仍有欠缺。本文深入研究了考虑逆变器直流侧电路关键动态特性的并网逆变器系统中的相互作用。本文的研究基于动态相量建模和特征值分析技术。针对一个并网逆变器与同步电机并联的示例系统给出的研究结果表明，纳入直流侧动态特性对于准确捕捉此类系统中可能出现的各种相互作用具有重要意义。文中还给出了基于PSCAD/EMTDC的详细电磁暂态仿真结果，以...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型逆变器直流侧动态特性对系统交互影响的研究具有重要的工程应用价值。随着我司在光储一体化和大型地面电站领域持续深耕，构网型逆变器技术已成为实现高比例新能源并网的核心解决方案，而该论文揭示的直流侧动态特性对交流侧稳定性的深层影响，直接关系到产品的实际运行可靠性。 ...

Shunliang Wang · Yalong Chen · Hao Tu · Junpeng Ma 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年9月

针对构网型逆变器，其数字控制中的采样过程将电流电压信号转换为离散域。忽略该过程的连续域导纳模型精度降低，可能导致错误的稳定性判断。为此，本文提出一种考虑数字采样过程的混合导纳建模方法，综合了采样物理特性、控制器的离散性及逆变器被控对象的连续性，提升了模型精度，适用于逆变器-电网系统的稳定性分析。采用零阶保持器的传递函数采样等效于其阶跃不变Z变换，避免了采样引起的无穷级数问题。相比现有模型，所提方法在奈奎斯特频率附近及更高频段仍保持高精度。仿真与硬件在环实验验证了该方法的有效性。

解读: 该混合导纳建模方法对阳光电源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。当前ST储能系统在弱电网并网时，数字控制采样延迟导致的高频振荡问题影响系统稳定性。该方法通过零阶保持器的阶跃不变Z变换精确建模采样过程，可提升奈奎斯特频率附近的导纳模型精度，优化ST系...

Guanhong Song · Chunpu Wu · Jiahui Yan · Qingnian Wang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月

随着分布式能源在现代电力系统中的高比例接入，电网电压畸变问题日益严重，显著影响并网LCL逆变器的运行特性与电能质量。现有研究多采用基于虚拟阻抗的控制方法重塑逆变器输出特性，以抑制电网谐波的不利影响。然而，数字控制器中的离散时间延迟严重削弱了该类方法的性能。为此，本文提出一种改进的离散时间延迟补偿算法，通过设计并集成一拍超前观测器至电流控制器，实现对采样延迟的完全补偿，有效提升逆变器的阻抗特性。数值分析、MATLAB/Simulink仿真及LCL逆变器样机实验验证了所提方法的有效性。

解读: 该延时补偿算法对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的弱电网适应性提升具有重要价值。通过一拍超前观测器补偿数字控制延时，可显著增强LCL滤波器的阻抗特性，直接改善产品在电网电压畸变环境下的并网性能。该技术可应用于PowerTitan大型储能系统的并网控制策略优化，提升谐波抑制能力；结合阳光...

Ratik Mittal · Zhixin Miao · Lingling Fan · Deepak Ramasubramanian · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月

本文研究了基于逆变器的资源（IBR）通过辐射型结构接入串联补偿线路时的动态行为，分析了串联补偿与两类IBR（跟网型GFL和构网型GFM）之间的潜在交互影响。通过电磁暂态（EMT）仿真揭示稳定性问题，并建立dq坐标系下的非线性解析模型，经EMT仿真验证后用于特征值与参与因子分析。结果表明，串联补偿可能引发同步单元相关模态失稳，增加电压相角对同步角的敏感性，并在有功功率响应中引入相位滞后，进而与GFL-IBR的锁相环或GFM-IBR的功率同步机制产生不利交互，导致系统失稳。

解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在串补电网接入场景具有重要指导价值。研究揭示的串联补偿与GFL/GFM控制模式的交互失稳机制，可直接应用于PowerTitan大型储能系统的控制策略优化：针对GFL模式需强化锁相环鲁棒性设计，针对GFM模式需优化功率同步环路参数以抑制相位滞后引发...

Nima Mahdian Dehkordi · Ali Rezaei · Mohsen Hamzeh · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

针对跟网型逆变器面临区间参数不确定性和未知有界时延问题,提出新型鲁棒稳定性分析框架。不同于经典鲁棒控制策略(H∞、μ综合、滑模控制)导致高阶或非线性控制器难以实时调谐,以及无模型方法(强化学习、数据驱动)缺乏稳定性保证,该方法采用时延相关准则结合值集和零点排除原理。该方法简单、系统、非保守,无需复杂调谐即可完全确定PI稳定增益。仿真和实验验证了实际鲁棒性和逆变器控制适用性。

解读: 该鲁棒稳定性分析框架对阳光电源跟网型逆变器控制参数整定有重要应用价值。时延相关准则和参数不确定性集成方法可应用于ST储能变流器和SG光伏逆变器的GFL控制器设计,提高在电网参数变化和通信延迟条件下的稳定性。简化的PI增益确定方法便于工程实现,优于复杂鲁棒控制策略。该技术对阳光电源逆变器在弱电网和高比...

作者未知 · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年1月

本文提出了一种利用实时输出电流的数据驱动在线稳定性监测方法，有助于弱电网中跟网型逆变器的稳定性判断。主流方法依赖于阻抗测量，而该方法在扰动注入幅度、持续时间与测量精度之间存在权衡。相比之下，本文提出的方法首次将人工智能技术用于基于实时电流数据的逆变器稳定性监测，无需注入扰动即可实现快速、准确的稳定性评估，从而保证逆变器正常运行。该方法巧妙地将输出电流这一单变量扩展以包含多个特征，并设计了一种新颖的多方面特征融合（MAFF）模型来提取这些扩展特征。实验结果表明，所提方法的样本加载间隔为10毫秒，平...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于数据驱动的并网逆变器在线稳定性监测技术具有重要的战略价值。当前，随着全球新能源渗透率持续提升，弱电网环境下的并网稳定性已成为制约大规模光伏、储能系统应用的核心技术瓶颈。传统基于阻抗测量的稳定性评估方法需要注入扰动信号，存在影响设备正常运行和测量精度难以平衡的固有矛盾...

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...

Jianbo Jiang · Heng Wang · Shangzhi Pan · Fei Liu 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年9月

高效率与高功率密度是电力电子变换器的发展趋势。传统LCL滤波器存在铁心利用率低和体积冗余大的问题，制约了并网逆变器功率密度的提升。三相系统中滤波电感数量增多，体积冗余问题更为突出。现有磁集成技术在纹波衰减能力上存在不同程度的退化。为此，本文提出一种具有增强纹波衰减能力的三相全磁集成LCL（TPFMI-LCL）滤波器，将所有滤波电感集成于同一磁芯，消除体积冗余，并通过合理设计磁芯参数实现体积与损耗的协同优化。相比传统三相LCL滤波器，所提结构在减小体积的同时提升了纹波抑制能力。实验样机验证了该方案...

解读: 该三相全磁集成LCL滤波器技术对阳光电源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。通过将六个滤波电感集成于单一磁芯，可显著提升PowerTitan大型储能系统的功率密度，降低系统成本。增强的纹波衰减能力可改善并网电能质量，满足严格的并网标准要求。该技术与阳光电源现有的三电平拓扑和SiC...

Bishal Mondal · Arun Karuppaswamy B · IEEE Transactions on Industry Applications · 2024年10月

为并网逆变器（GCI）精确选择 <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$\bm {LCL}$</tex-math></inline-formula> 滤波器参数对于在减少硬件占用的情况下满足电网互联标准至关重要。文献中存在多种选择 <inline-formula xmln...

解读: 从阳光电源并网逆变器和储能系统的业务视角来看，该论文针对LCL滤波器中逆变器侧电感设计的深度研究具有重要的工程应用价值。 在光伏和储能逆变器产品开发中，LCL滤波器的参数设计直接影响系统的并网电能质量、硬件成本和功率密度。论文提出的基于纹波电流约束的逆变器侧电感（Li）设计方法，能够有效降低开关频...

Carlos Alfaro · Ramon Guzman · Antonio Camacho · Ángel Borrell 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月

本文提出一种用于孤岛微网中构网型逆变器的新型复滑模控制策略，替代依赖下垂控制、通信式二次控制和虚拟阻抗的传统分层控制方法。通过建立基于视在功率微分方程的复相量模型，推导出线性化复数动态模型，简化了控制律设计。该策略具有三大优势：实现阻性和感性线路下的精确有功与无功功率分配，无需虚拟阻抗；对线路阻抗失配及负载变化、逆变器投切等外部扰动具备强鲁棒性；无需二次频率调节。实验结果验证了该方法的有效性。

解读: 该滑模复功率共享控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的构网型GFM控制具有重要应用价值。核心优势在于：1）无需虚拟阻抗即可实现阻性/感性线路下的精确功率分配，可简化ST储能变流器的控制参数配置，提升多机并联系统的即插即用性；2）对线路阻抗失配和负载扰动的强鲁棒性，可增强...

Jicheng Fang · Mingming Shi · Huafeng Xiao · Ruibin Wang · IEEE Access · 2025年1月

效率与漏电流是无变压器并网逆变器（TLI）的两个关键问题。软开关技术可有效降低开关损耗，适用于高频TLI。本文提出一种基于基本谐振单元的零电压过渡H5型（ZVT-H5）逆变器，实现主开关的软开通与软关断。辅助谐振网络缓解了续流二极管的反向恢复问题，显著提升转换效率。同时，采用二极管钳位支路使系统共模特性保持恒定。文中阐述了拓扑构建过程，分析了辅助谐振网络工作原理，并详细讨论了谐振参数设计及电路性能。最后通过3 kW、100 kHz实验样机验证了ZVT-H5的有效性。

解读: 该ZVT-H5软开关技术对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器具有重要应用价值。文中提出的零电压过渡方案可实现100kHz高频化运行，结合SiC器件应用可显著降低开关损耗，提升系统效率至98%以上。辅助谐振网络解决二极管反向恢复问题，适用于阳光电源1500V高压系统的功率模块设计。二极管钳位支...

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...

Xiuqiang He · Maitraya Avadhut Desai · Linbin Huang · Florian Dörfler · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月

本文针对在电网故障情况下运行的构网型逆变器提出了一种“交叉形成”控制概念。交叉形成是指电压相角形成和电流幅值形成。它与经典的构网型和跟网型范式不同，经典构网型范式以电压幅值和相角形成为特征，跟网型范式则以电压幅值和相角跟踪（或电流幅值和相角形成）为特征。交叉形成概念旨在满足逆变器在管理故障电流限制的同时保持构网能力（特别是满足电网规范要求的电压相角形成）的需求。文中提出了简单可行的交叉形成控制实现方法，使逆变器在对称或不对称故障穿越期间，能够迅速将故障电流限制在规定水平，同时保留用于构网同步的电...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项"交叉构网"（Cross-Forming）控制技术为我们的光伏逆变器和储能系统产品线带来了重要的技术突破机遇。该技术通过解耦电压角度控制和电流幅值控制，在保持构网能力的同时实现故障电流限制，这正是当前高比例新能源接入电网面临的核心挑战。 对于阳光电源而言，这项技术的价...

Xinyue Zhang · Jiacheng Sun · Zhongzheng Zhou · Zhen Kang 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月

随着光伏（PV）系统部署数量的不断增加，LCL 型并网逆变器因其卓越的谐波衰减能力而变得十分普遍。然而，传统的可靠性评估往往忽略了由控制回路不稳定或参数漂移引起的谐振电流的影响，而这种谐振电流会显著加速关键组件的老化。本文提出了一个全面的 LCL 型光伏逆变器可靠性评估框架，该框架能更好地反映实际运行条件。开发了一个电热模型，该模型考虑了与温度相关的功率损耗、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）热耦合以及电容器老化。采用蒙特卡罗模拟和威布尔分布来推导逆变器在年度任务剖面下的使用寿命。实验验证证实，谐振...

解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器和ST储能变流器的可靠性设计具有重要价值。LCL滤波器谐振电流导致的IGBT热应力问题直接关联功率模块寿命，研究提出的电热耦合模型与雨流计数疲劳分析方法可应用于：1）SG系列逆变器功率模块热设计优化，通过主动阻尼控制抑制谐振电流，降低结温波动；2）ST储能变流器在频...