Yimin Ruan · Wei Yao · Qihang Zong · Hongyu Zhou 等8人 · Applied Energy · 2025年1月 · Vol.377

摘要 随着可再生能源在电力系统中渗透率的不断提高，系统的频率稳定性有所下降。因此，风电场（WFs）等可再生能源电站必须具备足够的频率支撑能力。为了最大化风电场的频率支撑能力，准确确定其频率支撑能力边界（FSCB）至关重要。由于风资源分布不均以及风电机组运行状态复杂，精确评估风电场FSCB具有挑战性。针对这一问题，本文提出一种基于知识与数据驱动融合的Koopman方法，用于评估基于双馈感应发电机（DFIG）的风电场的FSCB。本文分析了FSCB的特性，并构建了一个多维指标体系，从理论和实际两个层面...

解读: 该Koopman融合方法对阳光电源风储协同系统具有重要价值。可应用于ST系列储能变流器与风电场的协调调频控制,通过在线评估风电场频率支撑能力边界,动态优化PowerTitan储能系统的调频响应策略。该方法评估误差小于2%且速度提升10倍,可集成至iSolarCloud平台实现预测性调频资源管理。结合...

Zexiong Wei · Yao Sun · Xiaochao Hou · Mei Su 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月

级联逆变器的分散控制因其高度的灵活性和可扩展性而备受关注。在并网模式下，现有的分散控制方法要么在电网电压骤降时容易导致系统不稳定，要么无法提供一次电压/频率支撑。为解决这一问题，本文提出了一种具有电网电压适应性和主动支撑能力的通用 $\omega/P\text{-} Q$ 和 $V/Q$ 下垂控制方法。具体而言，通过在频率下垂控制律中加入无功功率项来提高系统的鲁棒性。同时，该方法还能实现电网形成支撑和自主功率平衡，为实际的级联光伏/储能应用提供了一个通用的控制框架。最后，实验结果验证了所提出的控...

解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项针对级联逆变器并网下垂控制的研究具有重要的战略价值。论文提出的通用ω/P-Q与V/Q下垂控制方法，直接契合公司在大规模光储一体化系统中面临的核心技术挑战。 在技术价值层面，该方案解决了现有分散式控制的两大痛点：一是提升了电网电压跌落时的系统稳定性，这对于阳光电源在弱电...

Haiyu ZhaoQihang ZongHongyu ZhouWei YaoKangyi SunYuqing ZhouJinyu Wen · 中国电机工程学会热电联产 · 2025年1月 · Vol.45

构网型（GFM）与跟网型（GFL）混合风电场结合了两类风机在电压源与电流源控制上的优势，成为大规模并网风电的新形态。本文提出一种基于GFL与GFM分层子群控制的混合风电场频率-电压主动支撑策略，旨在保障系统稳定的同时实现有功与无功的协同支持。该策略包含GFM-GFL子群控制目标设定、子群间分布式控制以及GFM与GFL机组的自适应调节与模式切换。GFM机组维持并网点电压稳定，GFL机组提供有功支撑，通过层级化的目标架构实现群级分布式控制与单元级自适应控制。基于MATLAB/Simulink搭建仿真...

解读: 该研究的分层子群控制策略对阳光电源的储能与光伏产品线具有重要参考价值。特别是对ST系列储能变流器的GFM控制和SG系列光伏逆变器的GFL控制优化提供了创新思路。通过GFM-GFL协同控制架构，可提升PowerTitan大型储能系统的电网支撑能力，同时优化光储混合电站的稳定性。该策略的分布式控制方法也...

Mingyue Wang · Alian Chen · Yaopeng Huang · Xianzhe Pang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月

本文针对基于Andronov-Hopf虚拟振荡器的构网型控制策略，解决了其在弱电网下存在的功率耦合及功率跟踪稳态误差问题。通过改进控制算法，提升了逆变器在弱电网环境下的电压频率支撑能力及功率输送稳定性，有效抑制了动态振荡。

解读: 该技术直接服务于阳光电源的构网型（Grid-Forming）产品战略。随着PowerTitan系列储能系统及组串式光伏逆变器在弱电网、微电网及离网场景的应用日益广泛，传统的跟网型控制已难以满足电网支撑需求。Andronov-Hopf虚拟振荡器控制作为一种先进的构网技术，能显著提升系统在弱电网下的稳定...

Teyang Zhao · Hui Liu · Ni Wang · Jinshuo Su 等6人 · Applied Energy · 2025年8月 · Vol.391

摘要 风电渗透率的不断上升给系统频率稳定性带来了重大挑战。尽管风力发电机组（WTGs）可以通过预设功率轨迹响应（PPTR）提供快速的频率支持，但在频率调节后需要恢复转子转速时，将导致二次频率跌落（SFD）。此外，在小扰动情况下，由于PPTR提供的固定功率增量，将会出现频率超调现象。本文提出了一种基于双馈感应发电机（DFIG）的风力发电机组有功功率控制策略，在为系统频率提供功率支持的同时，消除频率超调并缓解二次频率跌落。设计了基于转子转速的功率增量与功率衰减轨迹，在确保风电机组运行稳定性的前提下，...

解读: 该DFIG主动功率控制策略对阳光电源ST系列储能变流器及风电变流器产品具有重要参考价值。文中提出的转速基准功率增量设计、抛物线补偿功率抑制二次跌落、隶属度函数平滑切换控制等方法,可直接应用于我司储能PCS的一次调频功能优化,解决频率超调和二次跌落难题。特别是其全局控制器的柔性功率响应策略,与我司VS...

Sunhua Huang · Zhao Xu · Linyun Xiong · Yang Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月

在可再生能源占比高且广泛使用电力电子设备的低惯量异构电力系统中，系统受到扰动时会面临严重的频率稳定性问题。基于虚拟同步发电机（VSG）控制的构网型（GFM）变流器具有电压源特性，可提供惯量和频率支撑。本文针对基于VSG的GFM变流器提出了一种基于预设时间观测器的滑模控制器（PTOBSMC），以在负载和跟网型（GFL）可再生能源大幅变化的异构电力系统中提供频率支撑。建立了由GFM变流器、GFL可再生能源和同步发电机组成的异构电力系统模型。提出了预设时间观测器，以准确估计GFL风力发电机输出功率和负...

解读: 该预定义时间观测器结合滑模控制技术对阳光电源构网型产品线具有重要应用价值。可直接应用于ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan的GFM控制策略优化，提升频率支撑能力；同时适用于新一代SG系列光伏逆变器的虚拟惯量控制。该方法通过固定收敛时间观测器和鲁棒控制设计，可显著提升阳光产品在低惯量电...

Dilip Pandit · Atri Bera · Tu Nguyen · Raymond Byrne 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月

由于积极的脱碳目标、成本降低和政府投资增加，现代电网中可再生能源的并网比例迅速上升。然而，基于逆变器的发电方式渗透率提高会因系统惯性下降而引发频率稳定性问题。本文提出一种量化电动汽车（EV）为电网提供频率支持能力的框架，以提升可再生能源的并网极限。考虑EV提供虚拟惯性和一次频率响应，结合EV行为不确定性建立随机模型以确定其放电上限。构建包含EV动态虚拟惯性和下垂系数的多机系统频率响应（MM-SFR）模型，并从中导出频率安全约束。结合换流器电压安全与低电压穿越约束，嵌入非线性优化框架以求解可再生能...

解读: 该研究对阳光电源V2G储能系统和充电桩产品线具有重要应用价值。文章提出的EV虚拟惯性和一次频率响应框架，可直接应用于阳光电源车网互动充电桩和PowerTitan储能系统的协同控制策略。具体而言：1）EV动态虚拟惯性和下垂系数的MM-SFR模型可优化ST系列储能变流器的VSG控制算法，提升电网频率支撑...

Jiaqing Zhai · Li Guo · Zhongguan Wang · Jiebei Zhu 等6人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401

摘要 高比例可再生能源电力系统中，风力发电场（WFs）提供频率调节支撑（FRS）服务对系统频率稳定至关重要。由于风速具有时变特性，实时调度WFs的FRS特性对于保障系统频率安全及动态潮流（PF）安全十分必要。然而，风力发电机组（WTs）数量庞大，且各WFs之间的频率支撑能力（FSC）存在相互关联性，导致FRS动态特性复杂化，使得WTs的FRS安全性量化变得困难，尤其是在缺乏精确WT参数的情况下。因此，本文提出一种数据驱动的方法，用于建模不同WFs之间FSC的互相关性。通过空间变换，将原始复杂的非...

解读: 该风电场频率支持调度技术对阳光电源储能系统(ST系列PCS、PowerTitan)具有重要借鉴价值。论文提出的数据驱动建模方法可应用于储能电站的一次调频优化,通过空间变换实现非线性动态特性的快速求解,与阳光VSG虚拟同步机技术协同,提升新能源场站频率响应能力。所提分段精英学习算法可集成至iSolar...

Xiqi Wu · Shengbing Wu · Fuwen Wang · Chaofan Wei 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

本文探讨了构网型（GFM）控制在提升高压无变压器电池储能系统（BESS）电网频率与电压稳定性方面的优势。重点分析了变换器在故障期间限流模式下的暂态稳定性特征，以及其为电网提供有效支撑的能力，并通过实验验证了相关控制策略的有效性。

解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan及ST系列储能变流器（PCS）的核心技术演进方向。随着高压无变压器架构成为大型储能系统的主流，构网型（GFM）控制是实现弱电网接入及黑启动功能的关键。文章关于故障限流模式下暂态稳定性的分析，对优化阳光电源PCS的控制算法、提升系统在复杂电网环境下的鲁棒性具有...

Guang Hu · Yongheng Yang · Huanhai Xin · Linbin Huang 等7人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月 · Vol.17

本文提出基于阻抗测量的统一传递函数结构（UTFS）模型，无需详细厂商模型或事件后数据，即可量化可再生能源单元的有效惯量、阻尼和一次调频能力，并解析推导系统级频率指标（最低频率、RoCoF、稳态偏差），经仿真与省级电网实测数据验证。

解读: 该方法高度契合阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及构网型光储逆变器在新型电力系统中提供主动频率支撑的需求。UTFS框架可直接嵌入iSolarCloud平台，实现对组串式逆变器、储能变流器的在线FSC评估与协同调频策略优化，支撑其在青海、新疆等弱电网区域的GFM模式应用，建议在下一代Powe...

Tianyi Xu · Shan Jiang · Ye Zhu · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

本文针对低惯量电力系统中构网型（GFM）变流器的频率支撑能力进行研究。在考虑变流器物理限值及能源侧约束的前提下，提出了一种复合功率-频率同步环控制策略，旨在提升频率扰动下的响应性能，优化变流器在极限工况下的运行稳定性。

解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan系列液冷储能系统及构网型逆变器的核心技术需求。随着高比例新能源接入，电网惯量降低，构网型技术已成为阳光电源储能PCS及大型光伏逆变器的关键竞争力。本文提出的复合同步环策略，能够有效解决在极端电网扰动下，变流器因电流/功率限制导致的失稳问题，对于提升Power...

Shaoxin Shi · Qiao Peng · Tianqi Liu · Jinhao Meng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年12月

快速频率响应容量（FFRC）对电池储能系统（BESS）的频率支撑性能及安全运行至关重要。传统方法难以匹配电网特定的快速频率响应（FFR）需求，导致评估保守或因估计不准产生罚款。本文提出了一种峰值运行模式（POM）匹配的在线FFRC估计方法，以优化储能系统的频率调节能力。

解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan及PowerStack等大型储能系统在电网辅助服务中的核心痛点。通过更精准的FFRC在线估计，阳光电源的PCS设备能更高效地响应电网调频指令，避免因容量评估保守导致的资源浪费，或因估计偏差引发的考核罚款。该算法可集成至iSolarCloud智能运维平台，为...

Jianan Yan · Xiaojie Shi · Tao Liu · Zhiqiang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月

本文研究了在无同步机支撑的MMC-HVDC风电并网系统中，非对称故障下的电压支撑问题。针对弱电网特性，分析了MMC电压-频率控制模式下的运行局限，并提出了增强电压支撑能力的运行模式选择策略，以满足电网规范对风电机组故障穿越的要求。

解读: 该研究涉及的构网型（Grid-forming）控制技术与阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏逆变器的高压并网技术高度相关。随着新能源渗透率提升，弱电网环境下的电压支撑能力已成为核心竞争力。阳光电源应借鉴文中针对非对称故障的控制策略，优化逆变器在弱电网下的故障穿越（LVRT/HVR...

Guang Hu · Yongheng Yang · Huanhai Xin · Linbin Huang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年7月

可再生能源发电单元（RGUs）的广泛接入削弱了系统的物理惯性，使得机组级频率支撑能力（FSC）与系统级频率稳定性的评估愈发重要。然而，现有方法缺乏统一的FSC评估框架，且制造商对RGU信息的保密加剧了该问题。为此，本文提出一种基于阻抗测量的统一传递函数结构（UTFS）模型及其参数求解方法，可实现机组级FSC与系统级频率稳定性的统一评估。通过频域方法（如xy阻抗测量）获取机组级UTFS，并通过简单聚合得到系统级UTFS。所提框架无需详细模型或事件后数据，利用有效惯性、阻尼和一次调频三个关键指标统一...

解读: 该统一频率支撑能力评估方法对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan系统，可基于阻抗测量技术建立标准化FSC评估体系，通过有效惯性、阻尼和一次调频三指标量化虚拟同步机VSG控制效果，优化构网型GFM控制参数整定。对SG系列光伏逆变器，该方法可在不暴露详细控...

Zhixuan Li · Ying Xue · Qiang Fu · Yiping Chen 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年6月

基于电压源换流器的高压直流输电（VSC - HVDC）系统被认为是为异步互联系统提供功能支持的有效解决方案。然而，本研究表明，VSC - HVDC系统提供的频率支持可能会因频率控制与交流电网频率动态特性之间的相互作用而导致低频功率振荡（LFPO）。为便于说明，详细报道了中国鲁西背靠背VSC - HVDC工程中观测到的0.25Hz低频功率振荡的实际案例。在该工程中，VSC - HVDC系统设计了一种频率控制（即同频控制），用于在正常运行条件下消除两个异步交流电网之间的频率差异。基于阻尼转矩法的分析...

解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏产品线具有重要参考价值。研究的低频振荡问题与PowerTitan储能系统和大型SG逆变器在弱电网条件下的并网稳定性直接相关。文中提出的控制参数优化方法可用于改进ST系列储能变流器和SG系列逆变器的GFM/GFL控制策略，提升产品在异步互联场景下的稳定性能。特别是对系统...

Zhuoli Zhao · Ping Yang · Josep M. Guerrero · Zhirong Xu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年8月

本文研究了东澳岛中压孤岛微电网的频率稳定性控制问题。针对孤岛运行缺乏主网支撑的复杂性，提出了一种多时间尺度分层控制策略，旨在协调分布式电源与储能系统，以维持微电网在波动负荷和可再生能源接入下的频率稳定。

解读: 该研究直接契合阳光电源在海岛、偏远地区及工商业微电网领域的业务布局。其提出的多时间尺度控制策略对于优化PowerTitan及PowerStack系列储能系统的构网型（GFM）控制算法具有重要参考价值。通过引入虚拟同步机（VSG）技术和分层控制架构，可显著提升阳光电源储能系统在弱电网或孤岛环境下的频率...

Jongwon Kang · Yong Cheol Kang · Kyu-Ho Kim · Kicheol Kang 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月

为在避免转子转速过度下降的前提下提升频率最低点，风力发电机的合成惯性控制需根据事件幅值和转子转速动态调节增量功率。传统阶跃式控制在大扰动下因预设功率不匹配实际需求而受限。本文提出一种依据频率偏差及转子转速调节增量功率的控制策略，支持阶段采用与转速成正比的控制增益，而非依赖频率变化率，有效响应功率失衡但易受噪声与延迟影响；恢复阶段则按转速调整有功参考值，确保运行安全并平滑回归最大功率追踪。仿真验证了该方法在大扰动及低风速下显著改善频率响应且避免转子过减速。

解读: 该合成惯性控制策略对阳光电源储能变流器和大型风光储项目具有重要参考价值。基于事件大小和转子转速的动态功率调节机制,可优化ST系列储能变流器的GFM控制算法,提升系统频率支撑能力。该方案避免过度功率输出导致的系统不稳定,特别适用于PowerTitan大型储能系统在新能源高渗透率场景下的一次调频应用。控...

Junkai Huang · Yan Xu · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年4月

摘要：人们越来越期望风力发电厂（WPPs）具备可调度性，并提供频率调节支持（FRS）以保障电力系统运行。然而，风能固有的间歇性和多变性使得同时实现这些目标颇具挑战。本文提出了一种考虑采用不同减载方法的风力发电机组（WTGs）响应特性的多时间尺度协调控制框架。（1）在分钟级时间尺度上，为解决风电波动问题，利用风速预测结果对采用基于超速和变桨控制减载方法的风力发电机组进行协调，以在跟踪调度指令和预留调节备用之间实现平衡。同时，鉴于采用超速减载方法的风力发电机组具有更优的频率调节性能，优先预留其快速备...

解读: 该研究的多时间尺度协调控制策略对阳光电源储能与风电产品线具有重要参考价值。特别是其超短期预测与储能协同的思路，可直接应用于ST系列储能变流器的调频算法优化，提升PowerTitan储能系统的一次调频性能。同时，该控制策略的有功功率动态分配方法也可移植到SG系列风电变流器的GFM控制中，增强其并网支撑...

Jongwon Kang · Yong Cheol Kang · Kyu-Ho Kim · Kicheol Kang 等7人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年6月 · Vol.17

本文提出一种新型风电机组合成惯量控制策略，根据频率偏差和实时转子转速动态调节支撑功率，在提升系统频率最低点的同时避免转子过减速，尤其适用于大扰动与低风速工况。

解读: 该研究对阳光电源风电变流器（如SG1250/1500系列）的构网型控制能力具有直接参考价值，其基于转子动能自适应释放的惯量响应机制可迁移至PowerTitan储能系统在风光储联合调频场景中的协同控制策略中。建议在iSolarCloud平台中集成类似事件驱动型惯量响应模块，提升风电场级一次调频精度；同...

Zeyu Zhang · Dan Sun · Chen Zhao · Zhenyu Gu 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月

为提高微电网中双馈感应发电机（DFIG）系统的频率支撑能力并改善控制效果，本文提出一种基于双层模型预测控制（MPC）的双馈感应发电机成网控制（GFM - DFIG）方法用于一次调频（PFR）。首先，设计了顶层MPC，通过优化虚拟同步发电机（VSG）控制器的控制系数和功率指令来增强PFR能力。该层以预测的频率恶化趋势为参考，在并网和孤岛模式下自适应调节控制系数。然后，采用二次优化算法，结合系统频率响应（SFR）模型，计算出能抑制频率下降的附加功率，用于修正功率指令。同时，设计了VSG控制器的阻尼比...

解读: 从阳光电源微电网解决方案和分布式能源系统业务视角看，这项基于双层模型预测控制的双馈风机构网型控制技术具有重要的参考价值和应用潜力。 该技术的核心创新在于通过双层MPC架构提升风机的一次调频能力，这与阳光电源在光储系统中面临的频率支撑需求高度契合。上层MPC通过预测频率劣化趋势自适应调节虚拟同步机控...