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基于对称锁相环的双馈风电机组阻抗特性分析与重塑
Analysis and Reshaping on Impedance Characteristic of DFIG System Based on Symmetrical PLL
Heng Nian · Bin Hu · Yunyang Xu · Chao Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年11月
随着可再生能源渗透率提升，双馈风电机组（DFIG）在弱电网下的稳定性问题日益突出。本文研究了基于虚拟阻抗法的阻抗重塑控制策略，旨在解决DFIG与电网互联系统的稳定性挑战，并分析了由锁相环（PLL）引起的稳定性问题。
解读: 该研究聚焦于弱电网下风电系统的阻抗稳定性，对阳光电源风电变流器产品线具有重要指导意义。随着风电场接入电网环境日益复杂，通过虚拟阻抗技术重塑变流器阻抗特性，可有效提升设备在弱电网下的并网稳定性。建议研发团队将该控制策略集成至风电变流器控制算法中，并结合iSolarCloud平台进行现场阻抗特性监测，以...
考虑基频偏差的基于HW-DFT的频率耦合特性测量方法用于稳定性分析
HW-DFT-Based Measurement Method of Frequency-Coupling Characteristics Considering Fundamental Frequency Deviation for Stability Analysis
Meng Li · Heng Nian · Han Li · Bin Hu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
阻抗测量是获取可再生能源发电设备阻抗特性的有效手段。离散傅里叶变换（DFT）常用于提取测量信号，但在存在基频偏差（FFD）时，频谱泄漏会导致频率分辨率不足。本文提出了一种基于HW-DFT的测量方法，旨在解决FFD干扰下的阻抗测量精度问题，从而提升电力系统稳定性分析的准确性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心并网技术。随着光伏和储能系统在弱电网环境下的接入比例增加，系统谐振与稳定性问题日益突出。该方法通过优化FFD下的阻抗测量精度，能显著提升阳光电源组串式逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）在复杂电网环境下的建模准确性。建议研发团队将其集成...
不平衡电网电压下双馈风力发电机
DFIG）系统的无锁相环协调直接功率控制
Heng Nian · Peng Cheng · Z. Q. Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年4月
本文针对不平衡电网电压下的双馈感应发电机（DFIG），提出了一种转子侧与网侧变换器的协调直接功率控制（DPC）方案。为消除锁相环（PLL）与局部不平衡电网间的耦合干扰，引入虚拟相位角替代实际相位角，有效提升了系统在复杂电网环境下的运行稳定性和控制精度。
解读: 该研究针对风电变流器在弱电网及不平衡电压下的控制稳定性，对阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。通过引入无锁相环（PLL-free）控制策略，可显著增强变流器在复杂电网环境下的抗干扰能力，提升风电机组的电网适应性。建议研发团队关注该虚拟相位角技术，将其应用于风电变流器的控制算法优化中，以提升产品...
并联补偿电网下定子电流控制双馈风力发电机系统的高频谐振阻尼方法
Damping Method of High-Frequency Resonance for Stator Current Controlled DFIG System Under Parallel Compensation Grid
Bo Pang · Chao Wu · Heng Nian · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年10月
本文针对双馈感应发电机（DFIG）在并联补偿电网中因阻抗相位裕度不足引发的高频谐振（HFR）问题进行了研究。文章重点探讨了定子电流控制模式下DFIG系统的谐振产生机理，并提出了相应的阻尼控制策略，以提升系统在弱电网环境下的并网稳定性。
解读: 该研究对于阳光电源风电变流器产品线具有重要参考价值。随着电网接入环境日益复杂，弱电网下的高频谐振问题已成为风电变流器并网稳定性的核心挑战。阳光电源在风电变流器设计中，应借鉴文中提出的阻尼控制策略，优化变流器的阻抗特性，提升在复杂电网环境下的适应能力。此外，该研究中关于阻抗建模与谐振抑制的思路，亦可迁...
基于储能模型的混合逆变器驱动开绕组永磁同步电机系统改进模型预测控制
Improved Model Predictive Control With New Cost Function for Hybrid-Inverter Open-Winding PMSM System Based on Energy Storage Model
Chong Sun · Dan Sun · Wenhan Chen · Heng Nian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
传统模型预测控制（C-MPC）在开绕组永磁同步电机（OW-PMSM）应用中存在权重因子调节复杂及计算量大的问题。本文提出了一种改进的模型预测控制策略，通过引入新的代价函数，有效降低了转矩和电流脉动，并优化了混合逆变器驱动系统的控制性能，提升了系统整体的动态响应与稳定性。
解读: 该研究聚焦于混合逆变器驱动下的电机控制算法优化，核心在于通过改进MPC代价函数提升控制精度。对于阳光电源而言，该技术主要关联储能系统（如PowerTitan、PowerStack）中的PCS功率变换环节及潜在的电机驱动应用。虽然目前阳光电源储能产品多为并网型，但该算法在降低开关损耗、提升变换器动态响...
考虑零序电流抑制的低开关频率开绕组永磁同步电机直接转矩控制改进策略
Improved Direct Torque Control for Open-Winding PMSM System Considering Zero-Sequence Current Suppression With Low Switching Frequency
Dan Sun · Wenhan Chen · Yifei Cheng · Heng Nian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年4月
本文针对共直流母线开绕组永磁同步电机（OW-PMSM）提出了一种改进的直接转矩控制（DTC）策略。通过构建新型电压矢量查找表，该方法在保持传统DTC简单控制结构的同时，有效抑制了零序电流（ZSC），并优化了低开关频率下的系统性能。
解读: 该研究聚焦于开绕组电机驱动控制，虽然阳光电源目前核心业务侧重于光伏逆变器和储能变流器（PCS），但其控制算法逻辑（如电压矢量调制、零序电流抑制）与大功率电机驱动及变流器拓扑控制具有底层技术同源性。对于阳光电源的风电变流器产品线，该研究中关于低开关频率下的谐波抑制和电流控制策略具有参考价值，有助于提升...
基于新坐标变换的开绕组永磁同步电机缺相故障建模与控制
Modeling and Control for Open-Winding PMSM Under Open-Phase Fault Based on New Coordinate Transformations
Wenhan Chen · Dan Sun · Mingze Wang · Heng Nian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年6月
本文针对共直流母线双逆变器供电的开绕组永磁同步电机（OW-PMSM）系统，研究了缺相故障下的建模与控制策略。针对故障后数学模型变化导致的转矩脉动问题，提出了一种新的坐标变换方法，旨在抑制由三次谐波磁链和零轴电流引起的转矩波动，提升系统在故障状态下的运行可靠性。
解读: 该文献主要针对开绕组永磁同步电机（OW-PMSM）的驱动控制，虽然阳光电源的核心业务集中在光伏逆变器、储能变流器（PCS）及风电变流器领域，而非直接的电机驱动，但其提出的“缺相故障下的坐标变换与容错控制”思想具有借鉴意义。在阳光电源的组串式逆变器或风电变流器中，若发生功率模块或输出侧故障，类似的容错...
基于混合虚拟阻抗法的电压源变换器在不平衡及谐波工况下的灵活补偿策略
Flexible Compensation Strategy for Voltage Source Converter Under Unbalanced and Harmonic Condition Based on a Hybrid Virtual Impedance Method
Tao Wang · Heng Nian · Z. Q. Zhu · Lijie Ding 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年9月
本文提出了一种针对连接至不平衡及谐波畸变电网的电压源变换器（VSC）的灵活补偿策略。该策略实现了公共连接点（PCC）电压补偿与VSC输出电流补偿两个控制目标之间的灵活权衡，并引入了一种混合虚拟阻抗方法来实现该控制目标。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心产品线，包括组串式/集中式光伏逆变器及PowerTitan/PowerStack储能变流器（PCS）。在当前电网环境日益复杂（弱电网、谐波干扰）的背景下，该混合虚拟阻抗策略能显著提升逆变器在复杂工况下的电能质量与并网稳定性。建议研发团队将其应用于iSolarCloud智...
基于直接功率控制
DPC）的双馈风力发电机
Bin Hu · Heng Nian · Jun Yang · Meng Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文针对弱电网环境下基于直接功率控制（DPC）的双馈风力发电机（DFIG）系统，分析了其高频谐振（HFR）问题。通过建立DFIG系统的简化高频阻抗模型，并结合波特图分析，提出了一种重塑控制策略，旨在抑制谐振并提升系统在弱电网下的运行稳定性。
解读: 该研究对阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电渗透率提升，弱电网下的谐振稳定性已成为变流器设计的核心挑战。文中提出的高频阻抗建模与谐振抑制策略，可直接应用于阳光电源风电变流器的控制算法优化，提升产品在复杂电网环境下的适应性。此外，该分析方法论也可迁移至阳光电源的组串式光伏逆变器及储能变流器...
基于混合虚拟阻抗法的LC滤波双馈风电机组低次输出电流畸变协同消除策略
Coordinated Elimination Strategy of Low Order Output Current Distortion for LC-Filtered DFIG System Based on Hybrid Virtual Impedance Method
Tao Wang · Liang Kong · Heng Nian · Z. Q. Zhu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
本文针对电网电压畸变工况下的LC滤波双馈感应发电机（DFIG），提出了一种转子侧变流器（RSC）与网侧变流器（GSC）的协同控制策略。通过引入混合虚拟阻抗法，有效消除了包括定子电流、GSC电流及滤波电容电流在内的总输出电流畸变，提升了复杂电网环境下的电能质量。
解读: 该研究聚焦于风电变流器在弱电网或畸变电网下的电能质量优化，与阳光电源风电变流器业务高度契合。通过虚拟阻抗技术协同控制RSC与GSC，可显著提升阳光电源风电变流器在复杂电网环境下的并网适应性与谐波抑制能力。建议研发团队将该协同控制策略集成至下一代风电变流器控制算法中，以应对日益严苛的电网接入标准，同时...
基于环流抑制的共直流母线开口绕组永磁同步电机开相故障简化调制方案
Simplified Modulation Scheme for Open-End Winding PMSM System With Common DC Bus Under Open-Phase Fault Based on Circulating Current Suppression
Wei Hu · Chenhui Ruan · Heng Nian · Dan Sun · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年1月
本文针对共直流母线开口绕组永磁同步电机（OW-PMSM）在开相故障下的运行问题，提出了一种简化调制策略。通过分析故障下的电压分布，引入相移静止坐标系，在抑制环流的同时实现了故障后的稳定运行。
解读: 该技术主要针对电机驱动与复杂拓扑控制，与阳光电源的核心业务（光伏逆变器、储能PCS）在拓扑结构上存在差异，但其提出的“故障容错控制”与“环流抑制”算法逻辑对提升阳光电源储能变流器（如PowerTitan系列）及风电变流器在极端工况下的可靠性具有参考价值。特别是在多电平拓扑或并联功率模块出现单相故障时...
一种无定子电压和电流传感器的DFIG-DC系统定子频率与功率简化控制方法
A Simplified Stator Frequency and Power Control Method of DFIG-DC System Without Stator Voltage and Current Sensors
Chao Wu · Yingzong Jiao · Heng Nian · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
本文针对并网DFIG-DC系统，提出了一种仅通过控制转子电流矢量幅值来实现定子频率和有功功率精确控制的简化方法。该方法通过直流电压与直流电流的乘积计算定子有功功率，有效省去了定子侧电压和电流传感器，降低了系统硬件成本与复杂性。
解读: 该技术对于阳光电源的风电变流器业务具有参考价值。通过省去定子侧传感器，不仅能降低变流器系统的硬件成本，还能提升在恶劣工况下的系统可靠性。该控制策略简化了控制逻辑，有助于优化阳光电源风电变流器在弱电网环境下的并网性能。建议研发团队评估该无传感器控制算法在实际变流器平台上的动态响应能力，并考虑将其作为降...
基于共直流母线开绕组永磁同步电机系统的三维模型预测电流控制
Model Predictive Current Control for an Open-Winding PMSM System With a Common DC Bus in 3-D Space
Yifei Cheng · Dan Sun · Wenhan Chen · Heng Nian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年9月
本文针对共直流母线的开绕组永磁同步电机（OW-PMSM）系统，提出了一种改进的三维空间模型预测电流控制（MPCC）策略。通过建立基于电压矢量（VV）的代价函数替代传统的电流代价函数，简化了最优电压矢量的确定过程，并优化了权重因子设计，有效提升了系统的控制性能。
解读: 该研究涉及的高性能电机驱动控制算法对阳光电源的电动汽车驱动及风电变流器业务具有参考价值。开绕组电机驱动技术能有效提升功率密度和系统冗余度，虽然目前阳光电源的主流产品以光伏逆变和储能PCS为主，但该算法中关于模型预测控制（MPC）的优化思路，可迁移至储能变流器（如PowerTitan系列）的电流环控制...
交流电网故障下双构网型模块化多电平变换器
MMC）的暂态稳定性分析与增强控制
Kaidong Lu · Zhen He · Junchao Ma · Chenxu Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
模块化多电平变换器（MMC）的双构网型（DGFM）控制可通过释放子模块能量提供有功支撑，同时维持直流电压调节能力，在大型海上风电直流并网系统中极具潜力。然而，DGFM MMC在交流电网故障下易出现暂态稳定性问题。本文重点分析了其稳定性机理并提出了增强控制策略。
解读: 该研究针对海上风电直流并网场景，对MMC的构网型控制及暂态稳定性进行了深入探讨。对于阳光电源而言，随着海上风电及大容量直流输电需求的增长，MMC技术是未来风电变流器及高压储能系统的关键演进方向。该文提出的增强控制策略可直接优化阳光电源在弱电网或故障工况下的变流器稳定性，提升系统在复杂电网环境下的故障...
采用圆形电流限制器的构网型双馈感应发电机暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of Grid-Forming DFIG Equipped With Circular Current Limiter
Ling Zhan · Bin Hu · Liang Chen · Sen Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年4月
在将圆形电流限制器应用于限制构网型双馈感应发电机（GFM - DFIG）中的过电流时，复杂的控制特性给暂态稳定性分析带来了挑战。本文建立了配备圆形电流限制器的GFM - DFIG的暂态模型，并研究了虚拟阻抗参数对暂态性能的影响。理论分析和实验验证表明，较小的虚拟阻抗可以提高限流式GFM - DFIG的故障穿越能力，并且与虚拟电感相比，虚拟电阻的不利影响更为显著。
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型双馈风电机组（GFM-DFIG）圆形限流器的研究具有重要的技术借鉴价值。虽然研究对象是风电领域，但其核心技术逻辑与我司在光伏逆变器和储能变流器的构网型控制技术高度契合。 当前，阳光电源正大力推进构网型逆变器技术，以应对高比例新能源接入带来的电网稳定性挑战。该...
考虑转子侧电流限制的构网型双馈异步发电机暂态建模与故障后稳定性分析
Transient Modeling and Postfault Stability Analysis of GFM-DFIG Considering Rotor-Side Current Limitation
Ling Zhan · Bin Hu · Han Li · Zhijian Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文建立了包含电压控制器动态特性的限流型电网形成模式双馈感应发电机（GFM - DFIG）暂态模型。基于正常运行和电流限制之间的切换逻辑，揭示了饱和电流角度对系统暂态性能的影响。理论分析和实验结果表明，故障清除后，GFM - DFIG呈现出三种不同的暂态行为，包括电流限制解除、高频振荡以及保持饱和锁定，这些行为为限流参数的选择提供了指导。
解读: 从阳光电源新能源业务布局来看，这项关于构网型双馈风电机组（GFM-DFIG）暂态建模与故障后稳定性分析的研究具有重要的技术参考价值。尽管研究对象聚焦风电领域，但其核心技术原理与我司在构网型逆变器（GFM）技术路线上的发展方向高度契合。 该论文揭示的电流限幅条件下电压控制器动态特性，对我司储能系统和...
基于序分量耦合分析的双馈风电机组不对称故障穿越增强方法
Asymmetrical Fault Ride-Through Enhancement for DFIG-Based WT Based on Sequence Coupling Analysis
Sen Zhang · Bin Hu · Yukun Qiu · Bin Hua 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年10月 · Vol.73
针对新兴不对称故障穿越（AFRT）电网要求，本文建立基于序耦合分析的最优电压不平衡衰减（VUA）模型，消除非凸性并保障全局最优；分析序耦合对可行域与VUA能力的影响；实验证明该方法可有效提升VUA性能并维持并网稳定性。
解读: 该研究直接支撑阳光电源风电变流器（如SG1000W/SG2000W系列）在复杂电网故障下的高可靠运行。其序耦合建模与优化控制策略可迁移至ST系列PCS的风电场级协同控制模块，提升多机型混合风电场AFRT一致性；建议将核心算法集成至iSolarCloud平台的风电智能诊断子系统，强化对DFIG机组的实...
基于阻抗特性分析与锁相角前馈的LCC-HVDC送端交流电网稳定性提升
Impedance Characteristic Analysis and Phase-Locked Angle Feedforward-Based Stability Improvement for LCC-HVDC in Sending AC Grid
Haipan Li · Bin Hu · Heng Nian · Yuming Liao 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年10月
随着风电渗透率的提高，送端交流电网中的线换相换流器高压直流输电（LCC-HVDC）系统面临次/超同步振荡（SSSOs）风险，威胁系统稳定。基于阻抗的方法虽有效，但各控制环节对稳定性影响尚不明确，缺乏阻抗重塑的理论指导。本文建立并分析LCC-HVDC的模块化阻抗模型，揭示各控制部分的贡献及交互作用，并提出基于锁相角前馈（PAF）的阻抗重塑策略以削弱交互、提升稳定性。相比虚拟阻抗方法，该方法可避免抑制失效问题。理论与实验结果验证了分析结论及所提策略的有效性。
解读: 该研究对阳光电源大型储能系统和风电变流器产品线具有重要参考价值。文中提出的基于锁相角前馈(PAF)的阻抗重塑方法，可应用于ST系列储能变流器和大功率风电变流器的控制系统优化，有效提升系统在弱电网条件下的稳定性。特别是对PowerTitan大型储能系统，该方法可以改善其与电网的交互性能，降低次/超同步...
一种基于超级电容器的风力发电机组改进型构网控制策略以优化一次频率调节能力
An Improved Grid-Forming Control Strategy of Wind Turbine Generators with the Supercapacitor for Optimizing Primary Frequency Regulation Ability
Zeyu Zhang · Dan Sun · Chen Zhao · Heng Nian · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年8月
为优化配备超级电容器储能系统（SC - ESS）的直驱式风力发电机组（WTG）系统的一次调频（PFR）能力，本文提出一种基于扩展直流母线能量的风力发电机组系统并网构网型（GFM）控制策略。该策略可灵活利用风电机组转子动能和直流母线电容中存储的能量，在网侧变流器（GSC）和超级电容器储能系统中维持电压稳定并为电网提供频率支撑，而机侧变流器（MSC）可作为能量源。为灵活利用超级电容器的功率输出能力，设计了一种基于增功率外环的超级电容器储能系统级联控制方案，以与网侧变流器协同进行统一的电压和功率控制。...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的基于超级电容储能的风电机组构网型控制策略具有显著的技术借鉴价值。尽管研究对象是风电系统，但其核心技术理念与阳光电源在光伏逆变器和储能系统领域的战略方向高度契合。 该技术的核心价值在于通过构网型（GFM）控制实现新能源设备的主动支撑能力。论文提出的扩展直流母线...
基于双层MPC的微网中DFIG参与一次频率调节的增强型构网控制策略
Enhanced Grid-Forming Control Strategy for DFIG Participating in Primary Frequency Regulation Based on Double-Layer MPC in Microgrid
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...
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