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一种适用于电网畸变条件下并网逆变器的快速锁相双模式无缝切换方法
A Cutting-Edge Dual-Mode Seamless Switching Method With Fast Phase Locking for Grid-Connected Inverter Under Distorted Grid Conditions
Yanqi Cheng · Weimin Wu · Eftichios Koutroulis · Mohamed Orabi 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年11月
针对短路比（SCR）波动时并网逆变器（GCI）运行质量的问题，双模式控制通过根据SCR选择跟网型（GFLI）或构网型（GFMI）控制策略。然而，该方法在电网畸变下失效。本文提出一种适用于畸变电网的新型无缝切换方法。该方法采用卡尔曼滤波提取公共耦合点（PCC）电压与并网电流基波分量，并利用谐波电压观测值（PCC电压与基波电压之差）作为调制前馈，抑制电网背景谐波影响；同时将基波电压观测值输入同步旋转坐标系锁相环（SRF-PLL），确保切换前后相位同步。该方法无需修改锁相环结构、无需单独提取各次谐波，...
解读: 该双模式无缝切换技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源储能产品已具备GFM/GFL双模式能力，但在弱电网及畸变工况下的模式切换仍面临挑战。文中提出的卡尔曼滤波基波提取与谐波前馈抑制方案，可直接应用于ST系列产品的控制算法优化，无需改动现有SR...
一种在大频率跌落及宽SCR和X/R范围下并网逆变器的紧凑型构网控制框架
A Tight Grid-Forming Control Framework for Grid-Connected Inverters Under Large Grid Frequency Drops With Wide Range of SCR and X/R
Xitong Niu · Yue Qu · Pengfeng Lin · Chenggang Cui 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 预计 2026年5月
随着可再生能源渗透率提升，电网在频率大幅波动及弱电网条件下稳定性面临挑战。本文提出一种新型构网型（GFM）控制框架，旨在解决大频率跌落及宽短路比（SCR）和X/R比条件下的并网逆变器稳定性问题，确保公用事业级电站的电力供应可靠性。
解读: 该研究直接契合阳光电源在大型地面电站及储能领域的战略需求。随着全球电网弱网化趋势加剧，该构网型（GFM）控制框架对于提升阳光电源组串式逆变器及PowerTitan系列储能变流器（PCS）在极端电网工况下的支撑能力至关重要。建议研发团队将此紧凑型控制算法集成至iSolarCloud平台，通过优化控制策...
弱电网中同步调相机优化配置与容量规划的混合整数线性规划模型
An MILP Model for Optimal Placement and Sizing of Synchronous Condensers in a Weak Grid
Ehsan Fouladi · Ali Mehrizi-Sani · Behrooz Bahrani · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年9月
摘要：随着基于逆变器的电源（IBR）日益普及，电力系统的强度（以短路比 [SCR] 衡量）和惯量正在下降。这是因为 IBR 不具备传统同步发电机（SG）的旋转惯量，并且它们对短路故障电流的贡献不如 SG 大。因此，在弱电网中，IBR 可能不具备足够的故障穿越（FRT）能力。安装同步调相机（SC）是一种补偿系统强度和惯量下降的解决方案，因为 SC 可以通过注入无功功率来提供旋转惯量和电压支持。然而，SC 成本高昂，需要通过确定新安装 SC 的最佳容量和位置来尽量降低其资本、运行和维护成本。本文提出...
解读: 该研究对阳光电源的大型储能和光伏逆变器产品具有重要参考价值。针对弱电网中同步调相机的优化配置问题，可启发ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的GFM控制策略优化，特别是在PowerTitan大型储能系统中实现虚拟同步机功能。通过将文中短路比SCR和系统惯量的评估方法应用于产品设计，可提升储能变流器...
一种可实现功率角四象限运行的构网型变换器暂态稳定性提升方法
A transient stability enhancement method for Grid-Forming converters enabling operation across the four-quadrant range of Power Angle
Armando J. G. Abrantes-Ferreira · Alexandre C. Oliveira · Antonio M. N. Lima · Xiongfei Wang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年5月
构网型（GFM）变换器在新能源并网中具有广泛应用前景，但其功率角暂态稳定性限制了在严重故障下的性能。现有方法将功率角δ限制在[-90°, 90°]范围内，降低了变换器的利用率。本文针对dispatchable VOC（dVOC）和虚拟同步发电机（VSG）两类GFM方法，提出一种模式自适应的功率角控制策略，可在超弱电网（SCR≈1）下提升大信号同步稳定性。该策略仅依赖本地测量估算δ，在保持输出电压幅值恒定的同时，通过调节有功功率实现四象限范围内的稳定运行。实验与控制器硬件在环结果表明，所提方法在暂...
解读: 该功率角四象限运行技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前阳光电源构网型产品在超弱电网（SCR≈1）场景下，功率角受限于±90°范围，限制了暂态稳定裕度。该研究提出的模式自适应功率角控制策略可直接应用于ST系列的dVOC和VSG控制模式，通过本地测量实...
变短路比下GFM与GFL逆变器混合系统的功率振荡分析及双互阻尼控制
Power Oscillation Analysis and Dual Mutual Damping Control for Hybrid System with GFM and GFL Inverters Under Varying Short Circuit Ratio
Xiaoke Liu · Yandong Chen · Zili Wang · Cong Luo 等6人 · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年7月
具备构网型（GFM）和跟网型（GFL）逆变器的混合并网系统中的有功功率振荡会威胁其安全运行。本文考虑了GFM和GFL逆变器之间的耦合，建立了该异构系统的小信号模型。基于该模型，定性和定量地揭示了在不同短路比（SCR）下控制参数对功率振荡的影响机制。特别地，与其他参数相比，GFM逆变器的阻尼起主导作用。因此，将包含角频率和有功功率互阻尼的双互阻尼控制（DMDC）集成到GFM逆变器中以增强系统阻尼。文中还给出了其稳定性分析和关键参数设计。最后，实验结果验证了DMDC的有效性，表明在强电网和弱电网条件...
解读: 该双互阻尼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。在弱电网场景下，阳光电源储能系统常采用GFM构网模式支撑电网，而光伏SG系列逆变器多为GFL跟网模式，两者混合并网时易产生低频功率振荡。该研究揭示的GFM-GFL动态交互机理可指导阳光电源优化混合系统控...
集成低压储能的电网支撑型高压直流输电系统
Grid-Supporting HVDC System With Low-Voltage Energy Storage for Renewables Integration
Huangqing Xiao · Qiluan Yang · Qionghai Zhu · Lidong Zhang · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月
可再生能源的大规模接入推动了对远距离大容量输电与电网互联的需求。为此，本文提出一种以模块化多电平换流器（MMC）为核心、部分子模块集成低压储能的电网支撑型HVDC系统（MMC-PLVES）。储能型子模块集成于集装箱阀体，非储能子模块安装于底座支撑阀塔，实现了结构分离。文中分析了系统拓扑结构，建立了数学模型，并提出了电网支撑与直流故障穿越控制策略及参数设计方法。基于PSCAD/EMTDC搭建改进的两区域Kundur系统验证了所提拓扑与控制策略的可行性。结果表明，该系统适用于不同短路比（SCR）的电...
解读: 该MMC-PLVES技术对阳光电源PowerTitan储能系统与ST系列储能变流器具有重要应用价值。文中提出的模块化分离式安装方案（储能子模块集装箱化、非储能子模块阀塔化）可直接应用于大型储能系统集成设计，有效解决当前1500V储能系统体积与散热难题。电网支撑控制策略与直流故障穿越技术可增强阳光电源...
考虑电压耦合效应的跟网型与构网型电池储能系统快速频率响应分析
Fast Frequency Response Analysis for Grid-Following and Grid-Forming Controlled BESS Considering Voltage Coupling Effect
Kaiyuan Su · Xiaorong Xie · Zhen Gong · Hui Liu 等6人 · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年6月
电池储能系统（BESS）提供的快速频率响应（FFR）对维持电力系统频率稳定至关重要。然而，在弱电网中，电压耦合效应（VCE）可能显著削弱BESS的FFR性能，尤其是在跟网型（GFL）与构网型（GFM）控制策略对比下，该效应尚未充分研究。本文提出一种计及VCE的GFL与GFM BESS的FFR建模方法，分析变换器参数与系统特性对VCE的影响，并通过电磁暂态仿真与控制硬件在环实验验证模型有效性。结果表明，VCE源于阶跃扰动下的瞬时电压跌落，导致有功支撑能力下降和频率恢复延迟；当短路比（SCR）接近2...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统在弱电网场景下的FFR性能优化具有重要指导意义。研究揭示的电压耦合效应（VCE）机理可直接应用于优化GFM/GFL控制策略切换逻辑：在SCR<2的弱电网中，通过自适应调节电压下垂系数和虚拟阻抗参数，可提升GFM模式下的频率支撑能力，减少...
基于线性菲涅尔滤光-聚光结构的新型太阳能分频光伏-聚热混合转换系统：实验装置与应用分析
A novel solar spectrum splitting PV-CPT hybrid conversion system based on linear Fresnel filter-concentrator structure: Experimental device and application analysis
Jialu Tian · Guijia Zhang · Haojin Wu · Shiquan Shan 等8人 · Applied Energy · 2025年10月 · Vol.396
摘要 本研究探讨了光伏-聚热（PV-CPT）太阳能高效转换技术，将多层选择性滤光膜集成至线性菲涅尔聚光结构中，实现全光谱分频与剩余光谱的聚焦利用。针对硅基光伏电池设计的光学滤光片在响应波段内具有高透射率，可将60.7%的太阳能量用于光伏发电。未被利用的剩余光谱则由线性菲涅尔选择性滤光场反射并聚焦至热能接收器。本文分析了三种典型的热能利用方式——有机朗肯循环（ORC）、甲醇分解（MD）以及与蒸汽朗肯循环（SRC）耦合——用于聚热转换（CPT），并通过㶲效率评估揭示不可逆损失的产生机制。基于ORC、...
解读: 该光伏-光热混合发电技术对阳光电源SG系列光伏逆变器产品具有重要启示。研究中硅基光伏组件响应波段透射率达60.7%,剩余光谱用于热发电,系统综合发电效率最高达32.65%。这为阳光电源多能互补系统设计提供新思路:可结合ST系列储能变流器与光热发电系统耦合,通过先进MPPT算法优化光谱分离后的光伏发电...
特刊主编寄语：电力电子在未来可再生能源和Power-to-X系统中的作用
Guest Editorial: Special Issue on Power Electronics Role in Future Renewables and Power-to-X Systems
Ahmed Abdelhakim · Dmitri Vinnikov · Jon Are Suul · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
2015巴黎协定和2023年IPCC气候变化报告将主要能源消费部门的脱碳列为首要任务，对当今能源系统提出了长期可持续能源生产和存储的重大挑战。氢能和Power-to-X（P2X）方案是最具前景的应对策略之一，可大量利用可再生能源并开辟绿色能源存储和运输的新途径。P2X是将电力转换为碳中和合成燃料（如氢气、合成天然气或化学品）的转换技术集合术语。电力电子在提升此类系统性能和降低最终产品成本方面发挥关键作用，需整合不同系统如各类可再生能源供电电解槽集群制氢并可能连接电网提供电网支持。
解读: 该P2X特刊主题与阳光电源氢能战略高度契合。阳光电源在电解槽变流器、氢能源管理系统和可再生能源制氢一体化解决方案方面具有技术积累。特刊涵盖的电力电子变换器及调制、直流和交流微电网控制、变换器分析建模、测量与保护四大主题与阳光ST系列储能变流器、SG系列光伏逆变器和微电网解决方案的技术路线一致。文中提...
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