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基于T-S模糊模型的跟网型逆变器暂态同步稳定性分析与PDC控制
Transient Synchronization Stability Analysis and PDC Control of Grid-Following Inverters Based on T–S Fuzzy Model
Qianjin Zhang · Dikui Mei · Jinhui Qian · Sucheng Liu 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月
摘要：通过锁相环（PLL）实现的同步控制对于跟网型逆变器至关重要。同步不稳定会导致逆变器振荡，并引发可再生能源脱网事故。然而，由于锁相环的非线性结构和控制耦合，同步稳定性，尤其是暂态稳定性，难以进行研究和改善。在所有提高稳定性的方法中，许多方法依赖于稳定性分析结果，而非内部非线性机制，这使得这些方法仅具有线性控制功能，在应用中适应性和可移植性较差。本研究依据系统的非线性控制机制，提供了一种提高暂态同步稳定性的系统理论。该方法能够实现非线性控制，且性能优于其他方法。首先，建立高木 - 关野（T -...
解读: 从阳光电源的业务角度看，这项基于T-S模糊模型的跟网型逆变器暂态同步稳定性控制技术具有重要的战略价值。当前，阳光电源的光伏逆变器和储能系统大量采用跟网型控制架构，锁相环（PLL）的同步稳定性直接影响设备并网可靠性。该研究针对PLL非线性特性导致的暂态失稳问题，提出系统性解决方案，与我司在弱电网并网、...
基于双馈感应发电机的风电机组时变惯量表征方法用于电力系统频率动态分析
Time-Varying Inertia Characterization of DFIG-Based Wind Turbines for Power System Frequency Dynamic Analysis
Yifan Fang · Wei He · Yanjun Liu · Jiabing Hu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月 · Vol.17
本文针对双馈风电机组惯量时变特性，提出基于角动量定理的时域惯量计算方法，并建立频域惯量表征模型，揭示其物理本质。IEEE 39节点系统仿真验证该方法可准确刻画惯量动态，适用于高比例可再生能源系统的频率稳定分析。
解读: 该研究对阳光电源风电变流器及构网型储能系统（如PowerTitan在风光储协同场景中）的惯量支撑功能设计具有重要指导价值。虽阳光电源主力为光伏逆变器与储能PCS，但其ST系列PCS及PowerStack在风电配套调频应用中需精准建模DFIG/直驱机组的等效惯量响应。建议在iSolarCloud平台中...
改进的无通信协调控制用于VSC-MTDC集成海上风电场的陆上系统频率支撑
Improved Communication-Free Coordinated Control of VSC-MTDC Integrated Offshore Wind Farms for Onshore System Frequency Support
Yongxin Xiong · Wei Yao · Siqi Lin · Xiaomeng Ai 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2022年6月
现有无通信频率支撑方案通常采用海上换流器直流电压作为输入信号，但其受风电输出功率影响而产生畸变，降低频率支撑性能。为此，提出一种改进的无通信协调控制（ICFCC）方案，将陆上频率变化引入直流电压偏差，并在海上换流站通过估计器获取陆上直流电压，以实现快速支撑并减小畸变影响。通过自适应调节下垂系数合理分配支撑功率，使靠近扰动母线的站点注入更多功率。频率支撑后，海上风电机组采用渐近控制恢复转速，避免二次频率跌落。在四端和五端系统中验证了该方案在参数不确定性和噪声干扰下的有效性。
解读: 该无通信协调控制技术对阳光电源储能和风电产品线具有重要参考价值。其中的直流电压偏差传递频率信息的方法,可应用于ST系列储能变流器的多机并联系统,优化功率分配策略。自适应下垂控制思路可用于PowerTitan大型储能系统的分布式协调控制,提升系统稳定性。渐近恢复控制方法对风电变流器的频率支撑功能具有启...
基于DFIG风力发电机的时变惯性表征及其在电力系统频率动态分析中的应用
Time-Varying Inertia Characterization of DFIG-based Wind Turbines for Power System Frequency Dynamic Analysis
Yifan Fang · Wei He · Yanjun Liu · Jiabing Hu 等5人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月
准确评估可再生能源发电的惯性响应对频率稳定至关重要。然而，以双馈感应发电机（DFIG）为代表的风力发电机具有固有的时变惯性特性，与同步发电机有本质区别。现有惯性评估方法多基于同步机的时域惯性常数，难以刻画该时变特性，直接套用缺乏理论依据。本文基于角动量定理推导了时变惯性的计算表达式，揭示其随扰动动态变化的特性。进一步研究频域惯性表征方法，实现与扰动无关的惯性描述，并建立频域与时域惯性间的数学关系，阐明频域惯性的物理意义。IEEE 39节点系统仿真验证了频域方法能准确捕捉惯性动态，适用于高比例新能...
解读: 该DFIG时变惯性表征技术对阳光电源构网型储能系统具有重要应用价值。ST系列储能变流器的虚拟同步机VSG控制需准确模拟惯性响应，传统基于同步机恒定惯性常数的方法难以适配风储混合场景。文中提出的频域惯性表征方法可为PowerTitan储能系统提供与扰动无关的惯性参数整定依据，优化GFM控制器的虚拟惯量...
高功率密度碳化硅MOSFET驱动器设计:集成有源米勒钳位的600kHz开关应用
Optimal Configuration of ESS in Distribution Network Considering Generation of PV-Load Time Series Scenarios
Xiaolong Xiao · Mingming Shi · Fan Wu · Yukai Wei 等6人 · IEEE Access · 2024年4月
碳化硅MOSFET高频开关特性对驱动电路提出严格要求,传统驱动方案在高频下存在米勒效应和寄生震荡问题。本文提出一种集成有源米勒钳位的高性能驱动电路,支持600kHz开关频率,有效抑制dv/dt干扰和栅极震荡。
解读: 该SiC驱动技术可应用于阳光电源ST系列储能变流器的功率模块驱动设计。通过有源米勒钳位技术提升SiC MOSFET的开关可靠性,支持更高的开关频率和功率密度,降低磁性元件体积,实现储能系统的高效率和紧凑设计。...
基于可重构变换器型软开断点辅助的含冷负荷投入配电网动态恢复
Reconfigurable Converter-Formed Soft Open Point-Assisted Dynamic Restoration for Distribution Systems With Cold-Load Pickup
Xiaodong Yang · Zihao Li · Lijian Ding · Zhengli Hu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年1月
针对极端条件下提升供电韧性这一现代配电网建设的重要目标，本文提出一种由可重构变换器型多端口软开断点（R-SOP）辅助的含冷负荷投入（CLPU）动态恢复框架。传统SOP常采用对称容量结构，可能限制系统恢复能力。所提R-SOP在总容量不变下采用非对称设计，结合网络动态重构与柔性资源协调控制，构建多时段恢复模型，并在快时间尺度上引入频率约束以应对CLPU带来的暂态冲击，提升可再生能源利用率与恢复可靠性。基于改进IEEE测试系统及实际配电网的仿真验证了该框架的有效性。
解读: 该R-SOP动态恢复技术对阳光电源PowerTitan储能系统和配电网解决方案具有重要应用价值。可重构变换器的非对称容量设计理念可应用于ST系列储能变流器，通过动态调整各端口功率分配，提升系统在故障恢复场景下的灵活性。冷负荷投入的快时间尺度频率约束策略可融入构网型GFM控制算法，增强储能系统应对负荷...
一种基于动态模型的碱性电解槽分钟级优化运行策略
A Dynamic Model-Based Minute-Level Optimal Operation Strategy for Alkaline Electrolyzers in Wind-Hydrogen Systems
Aobo Guan · Suyang Zhou · Wei Gu · Zhi Wu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月
为保障风电-氢能系统外送功率稳定，需应对碱性电解槽（AWE）调度周期长与风电短期波动不匹配的挑战。本文提出一种分钟级AWE优化运行策略，综合考虑其稳态电化学特性及温度、氢氧比的三阶动态模型，构建了以每分钟调节碱液流量、冷却流量和压力等细粒度变量实现电解功率快速跟踪风电波动的优化框架。通过改进模型预测控制（MPC）方法，结合模型简化与优化-仿真迭代流程，在保证计算效率的同时确保运行可行性。算例表明，该策略使AWE负荷范围扩展13.8%，弃风率降低15.06%，并兼顾系统效率、稳定性与安全性。
解读: 该研究的分钟级AWE优化运行策略对阳光电源储能产品线具有重要参考价值。其动态模型与MPC控制方法可直接应用于ST系列储能变流器的功率调节算法优化，特别是在风电配套储能场景中。通过引入类似的多变量优化框架，可提升PowerTitan系统在大规模风电消纳中的调节性能，扩大储能系统的实际负荷范围。该技术还...
有风条件下空腔接收器的对流热损失及多孔罩壳的影响
Convective heat loss under windy conditions and effects of porous shroud for large scale cavity receiver
Zhenjie Wan · Jinjia Wei · Jikang Su · Mumtaz A.Qaisrani 等6人 · Solar Energy · 2025年1月 · Vol.286
摘要 空腔接收器被认为是适用于下一代聚光太阳能发电（Concentrating Solar Power, CSP）系统的理想选择。然而，由于其工作温度极高且环境条件多变，空腔接收器中的对流热损失较高，并随时间波动，这对系统的光热转换效率和长期稳定运行构成了挑战。在本研究中，首先建立了针对空腔接收器的太阳能-热-流体流动耦合数值模型，研究了不同风向下的对流热损失特性。进一步分析了壁面罩壳的作用，进而提出了一种新颖的适用于空腔接收器的多孔罩壳结构。结果表明，不同风向下空腔内部湍流的产生机制不同，导致...
解读: 该腔体接收器对流散热优化研究对阳光电源光热发电系统具有重要参考价值。研究中的多孔挡板降低50%对流损失的方案,可启发ST系列储能变流器及PowerTitan系统的热管理优化设计。在大功率PCS和SiC/IGBT功率器件散热中,可借鉴多孔介质结构控制气流扰动,降低风冷系统能耗。特别是户外储能集装箱和充...
极端天气下的风电功率预测：一种新型少样本学习架构
Wind Power Forecasting Under Extreme Weather: a Novel Few-Shot Learning Architecture
Chuanyu Xu · Shichang Cui · Lishen Wei · Bangxian Zhu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年8月
针对极端天气下基于神经网络的风电功率预测面临的样本稀缺、常规与极端天气间领域偏移及跨极端条件泛化困难等问题，提出一种新型少样本学习架构。通过引入跨任务元训练的迁移学习策略，降低对样本量的需求并提升跨域泛化能力；设计轻量级参数层以平衡浅层与深层网络的欠拟合与过拟合问题，减少可训练参数并缓解分布偏移；构建跨域风险最小化损失函数，利用二阶梯度提升模型在多样极端条件下的鲁棒性与一致性。基于真实风电场数据的实验表明，该方法显著优于基准模型，在nRMSE和nMAE指标上分别降低2.05%–43.55%和0....
解读: 该少样本学习架构对阳光电源的储能和风电产品线具有重要应用价值。首先可应用于ST系列储能变流器的功率预测与调度优化,提升储能系统在极端天气下的调度效率。其次可集成到iSolarCloud平台,增强风储联合运行的智能预测能力。该技术的跨域迁移学习策略和轻量级参数设计,可优化阳光电源现有的电力预测算法,提...
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