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集成钉扎控制与一致性分布式二次控制的孤岛微电网稳定性分析与设计
Stability Analysis and Design of Islanded Microgrids Integrating Pinning-Based and Consensus-Based Distributed Secondary Control
Jingxi Yang · Chao Charles Liu · Chi K. Tse · Meng Huang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
本文研究了基于钉扎和一致性的分布式二次控制对孤岛微电网稳定性的影响。通过建立包含电压环动态和通信延迟的非线性模型，深入探讨了二次控制对微电网动态行为的影响，为提升微电网在分布式控制下的稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关联阳光电源的微电网解决方案及构网型（GFM）技术。随着PowerTitan等储能系统在孤岛及弱电网场景下的应用增加，分布式二次控制对于实现多机并联的电压/频率稳定至关重要。文章提出的通信延迟补偿与稳定性分析方法，可优化iSolarCloud智能运维平台在微电网集群调度中的控制策略，提升系...
考虑有功与无功控制环路高阶非线性相互作用的并网虚拟同步机暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis for Grid-Tied VSG Considering High-Order Nonlinear Interactions Between Active and Reactive Power Control Loops
Xilin Li · Pan Feng · Zhen Tian · Meng Huang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
电力变换器系统的暂态稳定性备受关注。由于多级级联控制环路的存在，变换器系统表现出高阶非线性动力学特性，这成为暂态稳定性分析的难点。本文考虑了虚拟同步机（VSG）有功与无功控制环路之间的动态耦合，对并网VSG系统的暂态稳定性进行了深入分析。
解读: 该研究直接服务于阳光电源构网型（Grid-forming）技术的发展。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站对电网支撑能力要求的提升，VSG控制策略已成为核心竞争力。文章揭示的有功-无功耦合非线性机制，有助于优化阳光电源逆变器及PCS在弱电网下的控制参数设计，提升系统在电网故障下的暂态稳...
一种用于虚拟同步机低频稳定性增强的附加阻尼转矩方法
An Additional Damping Torque Method for Low-Frequency Stability Enhancement of Virtual Synchronous Generators
Xiaoling Xiong · Xinyue Li · Bochen Luo · Meng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
虚拟同步机（VSG）因等效阻尼比不足可能引发低频振荡，严重影响系统稳定性。本文提出了一种基于阻尼转矩模型和分析方法的附加阻尼控制策略，旨在不影响VSG下垂特性和惯性响应的前提下，有效提升系统的低频稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-Forming, GFM）技术路线。随着高比例新能源接入，电网强度下降，VSG技术已成为阳光电源PowerTitan储能系统及大型光伏逆变器提升电网支撑能力的核心。该附加阻尼方法能有效解决VSG在弱电网环境下的低频振荡问题，提升系统在复杂电网工况下的鲁棒性...
基于附加动能注入与分段阻尼的构网型逆变器故障后抗饱和及暂态稳定增强控制
Additional Kinetic Energy Injection and Piecewise Damping Based Postfault Antiwindup and Transient Stability Enhanced Control for Grid-Forming Inverter
Pengfei Sun · Zhen Tian · Meng Huang · Xiaoming Zha 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年7月
本文研究了构网型逆变器（GFM-VSC）在电压跌落期间及故障后的暂态不稳定性与积分饱和问题。通过建立分段非线性模型，揭示了虚拟惯性控制在故障恢复阶段的失稳机理，并提出了一种结合附加动能注入与分段阻尼的控制策略，有效提升了系统的暂态稳定性与故障后恢复性能。
解读: 该研究直接针对高比例可再生能源接入下的构网型技术瓶颈，对阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏逆变器具有重要指导意义。随着电网强度降低，构网型控制已成为提升电网支撑能力的关键。本文提出的抗饱和与暂态增强策略，可直接优化阳光电源PCS产品的控制算法，提升设备在复杂电网故障下的暂态响应...
考虑非理想交流控制的跟网型变流器暂态稳定性评估与解耦控制
Transient Stability Evaluation and Decoupled Control for Grid-Following Converters Considering Nonideal Alternating Current Control
Xilin Li · Pan Feng · Ruiqi Zhang · Zhen Tian 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年7月
本文研究了跟网型变流器（GFLC）的暂态同步稳定性，指出以往研究常忽略交流控制（ACC）动态。在低开关频率应用（如大型风电变流器）中，ACC带宽受限，其动态特性对系统稳定性影响显著。本文旨在通过考虑ACC影响，避免对暂态稳定性评估过于乐观，并提出相应的解耦控制策略。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务。在大型风电变流器及高功率组串式光伏逆变器中，随着电网强度降低，ACC动态与锁相环（PLL）的耦合成为影响系统暂态稳定性的关键因素。阳光电源在开发PowerTitan储能系统及大型风电变流器时，应参考该文提出的解耦控制策略，优化弱电网下的控制参数设计，以提升产品在复杂...
考虑频率相关变惯量与内电势的直流母线电压同步构网型变流器暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis for DC-Link Voltage Synchronization Grid-Forming Converter Considering Frequency-Related Varying Inertia and Internal Voltage
Zhen Tian · Pan Feng · Meng Huang · Junyang Liang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年6月
随着逆变器渗透率提升，电力系统暂态稳定性面临严峻挑战。本文针对直流母线电压同步控制（DVSC）的构网型变流器（GFMC），研究了考虑频率相关变惯量及内电势变化下的暂态稳定性。该研究为解决传统功率同步控制对恒定直流电压依赖的问题提供了理论支撑，对提升高比例新能源电力系统的支撑能力具有重要意义。
解读: 该研究直接服务于阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能变流器（PCS）产品的核心控制算法优化。随着电网对构网型（Grid-Forming）技术要求的提高，传统的虚拟同步机（VSG）控制在弱电网或直流电压波动环境下易出现稳定性问题。本文提出的DVSC控制策略及变惯量分析方法，能够显著...
面向可靠性的Buck DC-DC变换器LC滤波器优化设计
Reliability-Oriented Optimization of the LC Filter in a Buck DC-DC Converter
Yi Liu · Meng Huang · Huai Wang · Xiaoming Zha 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
寿命是电力电子变换器可靠运行的关键指标。当前Buck DC-DC变换器的LC滤波器设计多局限于电压/电流纹波、功率密度及成本约束，缺乏可靠性考量。本文提出了一种从可靠性角度优化LC滤波器设计的新方法。
解读: 该研究对阳光电源的储能变流器（PCS）及户用光伏逆变器中的DC-DC环节具有重要参考价值。目前公司产品在追求高功率密度和低成本的同时，对长期运行可靠性要求极高。通过将可靠性指标（如电感/电容的热应力与寿命模型）纳入LC滤波器设计阶段，可有效降低现场运行故障率，延长PowerTitan、PowerSt...
基于所提双迭代等面积准则的并网并联变换器系统非线性建模与稳定性分析
Nonlinear Modeling and Stability Analysis of Grid-Tied Paralleled-Converters Systems Based on the Proposed Dual-Iterative Equal Area Criterion
Xilin Li · Zhen Tian · Xiaoming Zha · Pengfei Sun 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
随着分布式可再生能源的快速发展，电力变换器系统的稳定性受到广泛关注。本文针对多变换器并联系统，研究了其非线性动力学特性及稳定性机制，提出了双迭代等面积准则，旨在解决弱电网环境下多机并联系统的暂态稳定性分析难题。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的核心并网技术。随着光伏电站和储能系统（如PowerTitan、PowerStack）在弱电网区域的渗透率提升，多机并联带来的谐振与暂态失稳风险增加。本文提出的非线性建模与稳定性分析方法，可优化阳光电源组串式逆变器及储能变流器（PCS）的控制算法，特别是在构网型（GFM）技术...
电网电压跌落下的三相电压源变换器分岔与大信号稳定性分析
Bifurcation and Large-Signal Stability Analysis of Three-Phase Voltage Source Converter Under Grid Voltage Dips
Meng Huang · Yu Peng · Chi K. Tse · Yushuang Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年11月
本文研究了三相电压源变换器（VSC）在电网电压跌落工况下的非线性动力学行为。针对电网短路故障引起的电压波动，分析了VSC在不同运行条件下的分岔特性及大信号稳定性，旨在提升变换器在复杂电网环境下的运行可靠性与控制鲁棒性。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心业务——光伏逆变器及储能变流器（PCS）的并网控制。在电网电压跌落（如LVRT工况）下，逆变器极易出现非线性失稳。该分析方法有助于优化阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统的控制算法，通过对分岔点的精准预测，提升设备在弱电网或故障工况下的暂态稳定性。建议研...
一种用于级联H桥有源电力滤波器谐波能量不平衡最小化的自适应载波频率优化方法
An Adaptive Carrier Frequency Optimization Method for Harmonic Energy Unbalance Minimization in a Cascaded H-Bridge-Based Active Power Filter
Zezhou Yang · Jianjun Sun · Shangsheng Li · Meng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
级联H桥（CHB）有源电力滤波器（APF）可用于中高压系统的谐波补偿。本文揭示了当APF输出电流频率与CHB单元的开关谐波频率重合时，谐波能量交换会导致严重的直流侧电容电压不平衡。为此，提出了一种自适应载波频率优化方法，以最小化谐波能量不平衡，提升系统运行稳定性。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑中的直流侧电容电压平衡问题，对阳光电源的中高压大功率产品线具有重要参考价值。在阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中，多电平拓扑的应用日益广泛，电容电压平衡直接影响系统的可靠性与谐波性能。该自适应载波频率优化方法可作为提升逆变器电能质量控...
一种基于中性点的新型共模EMI有源滤波器
A Novel Neutral Point-Based Active EMI Filter for Common Mode Noise Attenuation
Yongxing Zhou · Wenjie Chen · Xu Yang · Zheyuan Yu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年9月
本文提出了一种基于中性点的共模（CM）有源电磁干扰（EMI）滤波器（NP-CM-AEF）。该方案通过将滤波系统的参考点设定为被测设备的中性点，从而实现对中性点与地之间共模噪声的检测，并通过运算放大器产生补偿信号进行抵消，有效抑制了电磁干扰。
解读: 电磁兼容性（EMC）是阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能系统研发中的核心挑战。随着功率密度的提升和宽禁带半导体（SiC/GaN）的应用，高频EMI噪声抑制难度加大。该NP-CM-AEF拓扑通过中性点检测实现噪声抵消，相比传统无源滤波器，能显著减小滤波器体积与重量，有助于提升逆变器和P...
电网相位扰动下并网模块化多电平变换器的稳定性与多约束运行区域
Stability and Multiconstraint Operating Region of Grid-Connected Modular Multilevel Converter Under Grid Phase Disturbance
Yushuang Liu · Meng Huang · Chi Tse · Herbert Ho-Ching Iu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年11月
本文研究了电网故障（如短路、断路及线路切换）导致的相位突变对并网变换器的影响。由于锁相环（PLL）无法瞬时跟踪相位变化，变换器运行受到挑战。文章提出了一种分析方法，以确定变换器在电网相位扰动下的稳定性及多约束运行区域，为提升变换器在复杂电网环境下的鲁棒性提供了理论支撑。
解读: 该研究针对模块化多电平变换器（MMC）在电网相位扰动下的稳定性分析，对阳光电源的大功率集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。随着电网弱电网特性增强，电网故障下的相位突变极易导致逆变器失稳。建议研发团队借鉴文中的多约束运行区域分析方法，优化锁相环控制策略及故障穿越逻...
电压源变换器中构网型与跟网型控制的大信号稳定性：一项比较研究
Large-Signal Stability of Grid-Forming and Grid-Following Controls in Voltage Source Converter: A Comparative Study
Xikun Fu · Jianjun Sun · Meng Huang · Zhen Tian 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年7月
本文针对光伏及储能系统中常用的构网型（GFM）与跟网型（GFL）控制策略进行了对比研究。由于两者基本运行原理不同，在不同电网条件下可能导致系统失稳。文章通过构建能量函数模型，深入分析了两种控制策略在并网过程中的失稳路径，为提升变换器在复杂电网环境下的稳定性提供了理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源的核心产品线，特别是PowerTitan储能系统和组串式/集中式光伏逆变器。随着全球电网中新能源渗透率提升，弱电网环境日益增多，构网型（GFM）技术已成为阳光电源提升系统支撑能力的关键。本文的大信号稳定性分析有助于优化逆变器在极端电网扰动下的控制逻辑，提升PowerTitan...
基于罗氏线圈的单相逆变器直流侧单体铝电解电容在线监测方法
An Online Monitoring Method for Single Aluminum Electrolytic Capacitor in the DC Bank of Single-Phase Inverter Based on the Rogowski Coil
Yi Liu · Ju Bai · Meng Huang · Xiaoming Zha · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
现有的直流母线电容监测多针对整体电容组，难以识别单体电容老化。本文提出一种基于罗氏线圈的在线监测方法，通过测量单体电容电流，实现对单相逆变器直流侧铝电解电容电容值或等效串联电阻（ESR）的精确监测，有效解决了因制造差异和布局导致的电容参数不均匀问题，提升了系统的可靠性评估精度。
解读: 该技术对阳光电源的户用光伏逆变器及小型工商业逆变器产品线具有重要价值。铝电解电容是逆变器直流侧最易老化的关键器件，直接影响产品寿命。目前行业多采用整体监测，难以定位失效点。引入基于罗氏线圈的单体监测方案，可显著提升iSolarCloud智能运维平台对逆变器亚健康状态的预警能力，实现从“故障后维修”向...
具有暂态稳定性约束的光伏并网逆变器功率备用控制
Power Reserve Control of PV Grid-Tied Inverter With Transient Stability Constraint
Yangjian Ling · Meng Huang · Pan Feng · Minxuan Peng 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年9月
本文针对无储能光伏系统，提出了一种考虑直流母线电压动态的功率备用控制策略。通过协同设计光伏源与并网逆变器的控制逻辑，有效解决了传统控制中忽略直流侧动态导致暂态稳定性不足的问题，为光伏系统参与电网频率调节提供了更稳定的技术方案。
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在电网辅助服务中的应用。随着全球电网对光伏电站调频能力要求的提升，该技术方案能够增强逆变器在频率扰动下的暂态稳定性，无需额外配置储能即可实现功率备用，有效提升阳光电源产品的电网适应性。建议研发团队将该控制算法集成至iSolarCloud智能运维平台及逆...
构网型变流器在考虑直流链路效应下的稳定性分析与控制设计
Stability Analysis and Control Design of Grid-Forming Converters With DC-Link Effect
Chenhang Xu · Zhixiang Zou · Xinlei Liu · Meng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
由于具备诸多优势特性，构网型变流器正越来越多地被用作分布式能源与电网之间的接口。然而，在电网故障期间，它们可能会遇到暂态稳定性问题，尤其是在考虑直流母线影响时。本文建立了一个暂态能量函数，基于李雅普诺夫直接法实现了考虑直流母线影响的构网型变流器的稳定性分析，揭示了暂态失稳主要由功率不平衡和负阻尼效应引起。为解决这一问题，本文提出了一种改进的直流母线电压控制方法，以实现临时的能量存储和惯量调节，从而提高构网型变流器的暂态稳定性并避免可能出现的过电压。本文还提供了理论分析和验证，以证实该方法的有效性...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型变流器暂态稳定性分析与控制设计的研究具有重要的战略价值。随着新型电力系统建设的推进，构网型逆变器正成为我司光伏逆变器和储能系统的核心技术方向，其能够主动支撑电网电压和频率，这对提升分布式能源的并网友好性至关重要。 该研究通过李雅普诺夫直接法建立的暂态能量函数...
具有构网与振荡抑制能力的并联电压源型变换器集中控制
Centralized Control for Paralleled VSCs With Grid-Forming and Oscillation Suppression Capability
Yangjian Ling · Meng Huang · Pan Feng · Zhen Tian 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
光伏或储能系统中采用的多台并联电压源型变换器（VSC）在不同电网条件下可能面临振荡及故障扰动问题。本文提出一种集中式控制架构，通过构网型（GFM）控制抑制有功功率振荡并支撑电网电压与频率。以虚拟同步发电机（VSG）作为集中控制器，与本地控制器通信，并在本地控制器中引入互阻尼和功角反馈，实现精确的有功功率均分。分析了通信延迟、互阻尼等关键参数的影响。最后通过仿真及分层控制器硬件在环（CHIL）实验验证了所提控制策略的有效性。
解读: 该并联VSC集中式构网控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的VSG集中控制架构结合互阻尼和功角反馈，可直接应用于多台ST2236UX/ST2500UX-MV并联场景，解决弱电网下有功振荡和功率均分难题。通信延迟补偿策略可优化阳光电源现有分层...
面向设计的并网变流器暂态稳定性分析：分析方法的比较研究
Design-Oriented Transient Stability Analysis of Grid-Connected Converters: A Comparative Study of Analysis Methods
Chao Charles Liu · Chi K. Tse · Meng Huang · Zhenxi Wu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
并网变流器的暂态稳定性分析可为实际设计提供指导。以往的研究总结了稳定性与参数之间的单调关系。鉴于基于变流器的系统具有复杂的非线性行为，这些单调关系并不全面。本文以可行参数范围的形式制定了设计准则。利用灵敏度分析和分岔图，从典型的稳定性分析方法中推导可行参数范围，这些方法包括时域仿真、基于能量的方法（手动推导和算法搜索）以及分岔分析。研究发现，由于不同分析方法所识别的灵敏度模式相似，它们可能会提供等效的设计准则。此外，我们揭示了并网变流器的分岔行为会导致灵敏度模式发生变化。因此，稳定性分析方法之间...
解读: 从并网变流器设计角度来看，这项关于暂态稳定性分析方法的比较研究对阳光电源的核心业务具有重要指导意义。随着我们在全球部署的光伏逆变器和储能系统规模不断扩大，特别是在弱电网环境下的应用场景日益增多，暂态稳定性问题已成为影响系统可靠性的关键技术瓶颈。 该研究突破了传统单调参数关系的局限性，提出基于可行参...
一种基于稳定性约束分区策略的风电接入电力系统两阶段分段经济调度模型
A novel two-phase piecewise economic dispatch model for wind-penetrated power systems using stability-constrained partition strategy
Jianqiang Luo · Zhenglin Tan · Ziqian Huang · Pengli Zou 等9人 · Applied Energy · 2025年12月 · Vol.401
随着风力发电并网比例的持续增加，现代电力系统的稳定性面临严峻挑战，尤其是在经济调度方面。现有大多数研究主要关注传统发电机组的约束条件，而忽略了风力发电带来的动态影响。然而，随着风电占比不断提高，将风力发电对系统稳定性的影响纳入调度过程变得至关重要。为此，本文提出了一种新型的两阶段分段经济调度（TPED）模型，以应对风力发电与电网之间的动态交互问题。TPED模型的目标是在整个调度周期内最小化发电成本的同时，维持足够的稳定性裕度。本文提出了稳定性约束分区策略，该策略充分利用阻尼比函数的特性，并确保在...
解读: 该双阶段分段经济调度模型对阳光电源风电变流器及储能系统具有重要价值。文中提出的稳定性约束分区策略可应用于ST系列储能变流器的多目标优化控制,通过阻尼比函数特性实现经济性与稳定性平衡。所提GCSO算法可融入iSolarCloud平台的智能调度模块,优化风光储混合系统的实时经济调度。特别是针对高比例风电...
多逆变器微电网暂态稳定性提升
Transient Stability Enhancement of Multi-Inverter Microgrids
Jingxi Yang · Chi K. Tse · Meng Huang · Dong Liu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年3月
大规模分布式可再生能源通过构网型和跟网型逆变器接入电力系统，可聚合成孤岛微电网以优化能源利用。然而，短时短路故障可能导致微电网失步。研究表明，当跟网型逆变器注入足够无功功率或构网型逆变器采用较高低通滤波截止频率时，临界故障清除时间得以延长。该现象与一种隐匿周期轨道及稳定平衡点吸引域的相对范围相关。该隐匿轨道使锁相环在故障期间保持正常运行，从而保障故障后系统的同步稳定性；而构网型逆变器截止频率的提升引发同宿分岔，扩大了吸引域，促进故障清除后的再同步。仿真与实验验证了上述机理。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的暂态稳定性提升具有重要指导意义。研究揭示的GFL逆变器无功支撑机制可直接应用于SG系列光伏逆变器的故障穿越策略优化，通过动态无功注入延长临界故障清除时间。GFM控制中低通滤波器截止频率优化策略可改进阳光电源VSG虚拟同步机算法，通...
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