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含静止同步补偿器的光伏并网系统静态同步稳定分析
Static Synchronous Stability Analysis of Photovoltaic Grid-Connected Systems with STATCOM
马睿聪 · 曹永吉 · 张恒旭 · 李常刚 · 电工技术学报 · 2025年6月 · Vol.40
光伏电站并网需具备无功支撑能力，常配置静止同步补偿器（STATCOM），但二者交互作用加剧了静态同步稳定分析复杂性。本文提出一种含STATCOM的光伏并网系统静态同步稳定分析方法，考虑多变换器dq坐标系间的变换，建立等效小信号模型；在阻抗分析基础上改进稳定判据，引入衰减系数量化系统稳定性能，构建静态同步稳定量化评估体系；结合改进判据与指标，深入分析STATCOM对系统稳定性的影响，并总结关键控制参数对系统零极点分布的作用规律。
解读: 该研究对阳光电源SG系列光伏逆变器与STATCOM协同运行具有重要指导意义。文中提出的多变换器dq坐标系变换建模方法可直接应用于大型光伏电站的无功补偿配置优化，特别是在弱电网并网场景下。改进的阻抗稳定判据与衰减系数量化评估体系，可集成到iSolarCloud智能运维平台，实现光伏-STATCOM系统...
基于强化学习的混合型静止同步补偿器滑模控制
Reinforcement Learning Based Sliding Mode Control for a Hybrid-STATCOM
Cheng Gong · Wai-Kit Sou · Chi-Seng Lam · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年6月
混合型静止同步补偿器（Hybrid-STATCOM）具有补偿范围广、直流侧电压低等优点，是中压应用中高性价比的无功补偿方案。然而，其耦合部分具有时变性且系统模型非线性，给控制器设计带来挑战。本文提出了一种基于强化学习的滑模控制策略，以提升系统的动态响应与鲁棒性。
解读: 该技术对阳光电源的电网侧储能（PowerTitan系列）及大型光伏电站的无功补偿方案具有重要参考价值。Hybrid-STATCOM的低直流电压特性有助于降低系统成本，而强化学习与滑模控制的结合能有效解决复杂电网环境下的非线性控制难题，提升系统在弱电网下的稳定性。建议研发团队关注该控制算法在iSola...
低电容级联H桥静止同步补偿器的工作极限
Operating Limits for Low-Capacitance Cascaded H-Bridge Static Compensators
Ezequiel Rodriguez Ramos · Ramon Leyva · Glen Farivar · Christopher Townsend 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
本文分析了低电容级联H桥静止同步补偿器（LC-StatCom）在平衡及不平衡工况下的运行极限。由于电容电压存在固有的大幅波动，该拓扑在感性区域的运行能力受限。文章详细探讨了考虑电容电压波动影响下的可行运行区域，为优化控制策略提供了理论依据。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑在低电容配置下的运行特性分析，对阳光电源的储能系统（如PowerTitan系列）及大功率并网变流器具有重要参考价值。通过减小电容容量可降低系统体积与成本，但需精确控制以应对电压波动。建议研发团队结合文中提出的运行极限分析，优化PowerTitan系列PCS的控制算法，...
一种基于二极管钳位模块化多电平变换器的新型静止同步补偿器
A Novel STATCOM Based on Diode-Clamped Modular Multilevel Converters
Xiangdong Liu · Jingliang Lv · Congzhe Gao · Zhen Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年8月
本文提出了一种基于二极管钳位模块化多电平变换器（DCM2C）的新型静止同步补偿器（STATCOM）。该拓扑通过在每个子模块中使用低功率额定二极管实现电容电压钳位，显著减少了电压传感器数量，且与电平数无关，简化了电压平衡控制。
解读: 该研究提出的DCM2C拓扑在减少传感器数量和简化电压平衡控制方面具有显著优势，对阳光电源的高压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型地面光伏电站的并网技术具有重要参考价值。随着光储系统向更高电压等级和更高功率密度发展，该拓扑可降低系统硬件成本并提升控制可靠性。建议研发团队关注该拓扑在ST...
低压电网不平衡故障下D-STATCOM的动态电压均衡控制
Dynamic Voltage Equalization Control of D-STATCOM Under Unbalanced Grid Faults in a Low-Voltage Network
Xuefeng Wang · Li Peng · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年2月
针对低压电网阻性阻抗特性，传统D-STATCOM注入无功功率支撑电压的方法效果有限。本文提出一种动态电压均衡控制策略，旨在解决不平衡电网故障下的电压调节问题，提升低压配电网的运行稳定性。
解读: 该研究对于阳光电源的组串式逆变器及储能变流器（PCS）在弱电网或低压配电网场景下的应用具有重要参考价值。阳光电源的PowerTitan及工商业储能系统常面临复杂的电网环境，通过引入先进的动态电压均衡控制算法，可显著提升产品在不平衡故障下的电网支撑能力与电能质量。建议研发团队将此控制策略集成至iSol...
基于平方和规划的级联H桥STATCOM直流母线电容设计
DC-Link Capacitance Design for Cascaded H-Bridge STATCOM With Sum of Squares Formulation
Hengyi Wang · Junyi Zhang · Xingxiao Xia · Fei Gao 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年5月
本文提出了一种用于静止同步补偿器（STATCOM）的三角形连接级联H桥（CHB）通用电容选型方法。该方法考虑了电容在电容性、电感性和谐波模式下的运行需求，并综合了电能质量、峰值及峰峰值电压限制。通过将三角函数转换为正切函数，实现了对电容电压限制的精确建模与优化。
解读: 该研究涉及的多电平拓扑与电容优化设计，对阳光电源的大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。在STATCOM及大功率PCS应用中，直流母线电容的精确选型直接影响系统的体积、成本及寿命。该文提出的平方和（SOS）优化方法可辅助研发团队在满足电能质量指标的前提下...
低电容StatCom的电容状态监测方法：一种利用固有二次谐波振荡的在线方法
Capacitor Condition Monitoring Method for Low-Capacitance StatComs: An Online Approach Using the Inherent Second-Harmonic Oscillations
Ezequiel Rodriguez Ramos · Ramon Leyva · Qingxiang Liu · Glen G. Farivar 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
级联H桥低电容静止同步补偿器（StatCom）通过减小电容尺寸以降低成本，但会导致电容电压出现较大波动。电容的老化（电容值减小或等效串联电阻ESR增加）会严重影响StatCom的性能与安全性。本文提出了一种利用固有二次谐波振荡的在线监测方法，实现对电容状态的实时评估。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan及ST系列储能变流器（PCS）具有重要参考价值。随着储能系统向高功率密度发展，薄膜电容的减容设计是趋势，但其寿命管理是行业痛点。该方法无需额外硬件，仅通过算法提取二次谐波即可实现电容健康状态（SOH）监测，可集成至iSolarCloud平台，实现储能系统的预防性...
一种基于单星型多电平变换器与集中式储能及曲折变压器的E-STATCOM新拓扑
A New E-STATCOM Topology Based on Single-Star Multilevel Converter With Centralized Energy Storage and Zigzag Transformer
Jae-Myeong Kim · Shenghui Cui · Jae-Jung Jung · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
随着电网中逆变器资源占比增加及同步发电机减少，电网电压与频率稳定性面临挑战。E-STATCOM通过结合储能与静止同步补偿器，成为增强电网稳定性的有效方案。本文提出了一种基于单星型多电平变换器、集中式储能及曲折变压器的新型E-STATCOM拓扑，旨在提升电网支撑能力。
解读: 该技术直接契合阳光电源PowerTitan及PowerStack等大型储能系统在电网侧的应用需求。E-STATCOM拓扑通过集成储能与无功补偿，能够显著提升电网在弱电网环境下的电压支撑与频率调节能力，这与阳光电源目前大力推广的构网型（Grid-forming）储能技术路径高度一致。建议研发团队关注该...
星型级联H桥STATCOM在不平衡电网下消除负序电流的簇电压调节策略
Cluster Voltage Regulation Strategy to Eliminate Negative-Sequence Currents Under Unbalanced Grid for Star-Connected Cascaded H-Bridge STATCOM
Daorong Lu · Sen Wang · Jianhui Yao · Tianyu Yang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年3月
针对星型级联H桥STATCOM，传统控制策略在不平衡电网下会导致调制电压不平衡，进而引起阶梯波电平数减少及簇电压双倍频波动。本文提出一种簇电压调节策略，通过优化控制以消除负序电流，提升系统在不平衡电网下的运行性能与稳定性。
解读: 该技术对于阳光电源的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。在电网电压不平衡或弱电网环境下，级联多电平拓扑的稳定性直接影响并网电能质量。通过引入该簇电压调节策略，可以优化PCS在复杂电网条件下的控制逻辑，减少直流侧电压波动，从而提升系统在极端工况下的可靠性与输出性能...
近距离多STATCOM电力系统的稳定性分析
Stability Analysis of Power Systems With Multiple STATCOMs in Close Proximity
Chi Li · Rolando Burgos · Bo Wen · Ye Tang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
随着电力传输系统中多台静止同步补偿器（STATCOM）的应用增加，控制器设计不当可能引发负面交互。本文采用基于d-q坐标系的阻抗分析法，研究了多台STATCOM近距离并网时的稳定性问题，旨在优化控制器设计以提升电压调节性能并避免系统振荡。
解读: 该研究对阳光电源的电网支撑技术具有重要参考价值。随着公司PowerTitan等大型储能系统及集中式逆变器在电网侧的应用规模扩大，多台设备在弱电网下的交互稳定性成为关键挑战。本文提出的阻抗分析法可用于优化阳光电源PCS的控制策略，特别是针对构网型（GFM）技术的参数整定，能有效抑制多机并联时的谐振风险...
基于分支定界方案的模块化多电平级联STATCOM不平衡负载补偿调制模型预测控制
Modulated Model Predictive Control With Branch and Band Scheme for Unbalanced Load Compensation by MMCC-STATCOM
Xuejiao Pan · Li Zhang · Yongfei Li · Kang Li 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年8月
本文提出了一种用于模块化多电平级联STATCOM（MMCC-STATCOM）的新型调制模型预测控制（MMPC）方案，旨在补偿不平衡负载电流并调节无功功率。通过在星型连接的MMCC电流模型相电压中引入共模电压（CMV），该方法实现了零序电流的自然注入，有效提升了系统在复杂电网环境下的电能质量调节能力。
解读: 该研究提出的MMCC-STATCOM控制策略对阳光电源的电力电子产品线具有重要参考价值。首先，该技术可直接应用于大型电网侧储能系统（如PowerTitan系列）的PCS控制算法优化，提升系统在弱电网或不平衡负载条件下的电能质量治理能力。其次，模块化多电平技术是高压大功率变流器的核心趋势，该控制方案有...
一种星型配置无变压器H桥级联STATCOM的新型控制方法
A Novel Control Method for Transformerless H-Bridge Cascaded STATCOM With Star Configuration
Rong Xu · Yong Yu · Rongfeng Yang · Gaolin Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文提出了一种基于星型配置多电平H桥变换器的无变压器静止同步补偿器（STATCOM）系统。所提控制方法兼顾电流环控制与直流电容电压平衡控制。在电流环控制方面，采用基于无源性控制（PBC）理论的非线性控制器，有效提升了系统的动态响应与稳定性。
解读: 该研究涉及的多电平H桥级联拓扑与阳光电源的大型集中式逆变器及电网侧储能系统（如PowerTitan系列）的功率变换架构高度相关。无变压器设计有助于提升系统功率密度并降低成本，而基于无源性控制（PBC）的算法可优化电网电压波动下的动态响应。建议研发团队关注该拓扑在电网侧大功率STATCOM应用中的电容...
一种具有直流母线电压整形方法的增强型静止同步补偿器
An Enhanced Static Compensator With DC-Link Voltage Shaping Method
Young-Tae Jeon · Christopher David Townsend · Hossein Dehghani Tafti · Ezequiel Rodriguez Ramos 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年3月
本文提出了一种用于级联H桥（CHB）静止同步补偿器（STATCOM）的直流母线电压整形方法。该系统通过在直流电容上产生大电压纹波来提升谐波性能，但存在额定负载以下纹波减小的问题。本文提出的整形方法有效解决了这一局限，优化了STATCOM的运行性能。
解读: 该技术对阳光电源的电网侧储能（PowerTitan系列）及大型集中式光伏逆变器具有重要参考价值。STATCOM技术与大功率储能变流器（PCS）在无功补偿和电网支撑功能上高度重合。通过直流母线电压整形技术，可以在降低直流侧电容容量（即减小体积与成本）的同时，保持优异的谐波抑制能力，这对于提升Power...
星型级联H桥STATCOM消除涌流的启动控制
Startup Control to Eliminate Inrush Current for Star-Connected Cascaded H-Bridge STATCOM
Daorong Lu · Yu Yu · Miaoyu Wei · Xiang Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
软启动对星型级联H桥（CHB）STATCOM的运行至关重要。传统启动阶段仅涉及不可控整流，通过串联电阻限制涌流。然而，由于启动阶段直流电压充电不足，在进入正常运行模式时会产生二次涌流。本文提出了一种新型启动控制策略，旨在有效消除该涌流，确保系统平稳过渡。
解读: 该研究针对级联H桥（CHB）拓扑在启动过程中的涌流问题，对于阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要的参考价值。CHB拓扑常用于中高压大功率并网设备，有效的软启动控制策略能显著提升设备在复杂电网环境下的可靠性，减少对功率器件的冲击，降低硬件保护成本。建议研发团...
开关谐波对移相PWM级联H桥STATCOM电容电压平衡的影响
Impact of Switching Harmonics on Capacitor Cells Balancing in Phase-Shifted PWM-Based Cascaded H-Bridge STATCOM
Ehsan Behrouzian · Massimo Bongiorno · Remus Teodorescu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
本文研究了基于移相PWM的级联H桥STATCOM中，开关谐波对各单元瞬时功率分配的影响。通过分析高、低开关频率下电压与电流谐波的相互作用，揭示了其对电容电压平衡的影响机制，为优化多电平变换器的控制策略提供了理论依据。
解读: 该研究涉及的多电平级联拓扑与阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）中的功率变换技术高度相关。在大型光伏电站及电网侧储能应用中，级联多电平技术能有效提升输出电压等级并降低谐波含量。文章对开关谐波与电容电压平衡的深入分析，有助于优化阳光电源大功率PCS产品的调制算法，提升系统...
利用最优三次谐波环流增强低电容级联H桥静止同步补偿器的感性运行能力
Enhancing Inductive Operation of Low-Capacitance Cascaded H-Bridge StatComs Using Optimal Third-Harmonic Circulating Current
Ezequiel Rodriguez · Ramon Leyva · Qingxiang Liu · Christopher Townsend 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年9月
级联H桥（CHB）低电容静止同步补偿器（LC-StatCom）因电容电压波动大，在感性运行区受到限制。本文提出了一种无需额外硬件的解决方案，通过注入最优三次谐波环流，有效扩展了CHB LC-StatCom的感性运行范围，解决了其在电网补偿应用中的局限性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack系列）及大型并网逆变器具有重要参考价值。CHB拓扑在大型储能PCS中常用于实现高压直接并网，而低电容设计可显著降低系统体积与成本。通过优化三次谐波环流控制，阳光电源可在不增加硬件成本的前提下，提升PCS在弱电网或复杂电网环境下的...
用于能量型STATCOM的改进型构网控制以增强阻尼并限制多重电流
Improved Grid Forming Control for Energy-Type STATCOM to Enhance Damping and Limit Multiple Currents
Xianqiang Shi · Rui Li · Xiqi Wu · Dangsheng Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
为提升现代电力系统频率与电压稳定性，本文设计了一种在两个薄膜电容型STATCOM直流母线中嵌入超级电容的能量型STATCOM（ET-STATCOM）。该装置通过有功功率支撑提供虚拟惯量，并通过无功补偿提供电压支撑。文章重点研究了其构网型控制策略，以解决系统阻尼提升与多重电流限制的平衡问题。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统业务。随着高比例新能源接入，电网强度减弱，构网型（GFM）技术已成为储能变流器（PCS）的核心竞争力。文中提出的ET-STATCOM控制策略可优化PCS在弱电网下的惯量支撑与故障电流限制能力，对于提升阳光电源储能系统在电网侧调...
一种基于零序电压的星型级联H桥STATCOM簇电压平衡控制及负序电流补偿区域识别方法
A Simple Zero-Sequence-Voltage-Based Cluster Voltage Balancing Control and the Negative Sequence Current Compensation Region Identification for Star-Connected Cascaded H-Bridge STATCOM
Daorong Lu · Jianxin Zhu · Jiangfeng Wang · Jianhui Yao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年1月
针对星型级联H桥STATCOM在进行正负序无功补偿时，因相电流/电压不平衡导致各相簇间有功功率分配不均的问题，本文提出了一种基于零序电压注入的簇电压平衡控制策略，并识别了负序电流补偿的有效运行区域，以解决复杂工况下的电压平衡难题。
解读: 该技术对于阳光电源的大型储能系统（如PowerTitan系列）及高压并网变流器具有重要参考价值。随着电网环境日益复杂，储能PCS在弱电网或不平衡电网下的稳定运行及无功支撑能力成为核心竞争力。级联H桥拓扑在大型储能及高压静止无功发生器中应用广泛，本文提出的零序电压注入策略能有效解决多模块间的电压均衡问...
具有最优三次谐波环流注入的低电容级联H桥静止同步补偿器负序电流能力研究
Negative-Sequence Current Capability in Low-Capacitance Cascaded H-Bridge Static Compensators With Optimal Third-Harmonic Circulating Current Injection
Ezequiel Rodriguez Ramos · Ramon Leyva · Glen G. Farivar · Christopher D. Townsend 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
级联H桥（CHB）低电容静止同步补偿器（LC-StatCom）因电容电压波动较大，其负序电流注入能力受限。为防止过调制，需限制电容电压波动。本文提出通过注入最优三次谐波环流来优化电容电压波动，从而提升系统在弱电网或不平衡电网下的负序电流补偿能力。
解读: 该技术对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在大型电站应用中，电网不平衡及弱电网工况对系统稳定性提出了更高要求。通过引入三次谐波环流注入控制策略，可以在不增加电容容量（即降低成本和体积）的前提下，提升系统在复杂电网环境下的负序补偿能力，增强并网适应...
一种基于混合级联变换器STATCOM的扩展负序电流补偿范围的额外有功功率交换协调控制策略
A Coordination Control With Extra Active Power Exchange Way to Extend Negative Sequence Current Compensation Range for STATCOM Based on Hybrid Cascaded Converter
Daorong Lu · Miaoyu Wei · Shibin Shen · Haibing Hu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年12月
星型级联H桥（CHB）变换器是中高压STATCOM的主流拓扑，但其独立的直流侧导致三相间无法自动交换有功功率，限制了负序电流补偿能力。本文提出一种通过额外零序电压注入实现有功功率交换的协调控制策略，有效扩展了STATCOM在不平衡电网下的补偿范围。
解读: 该技术对于阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在弱电网或电网电压不平衡场景下，提升逆变器/PCS的负序电流补偿能力是增强系统并网稳定性的关键。通过引入零序电压注入技术，可以优化现有级联多电平拓扑的直流侧电压平衡控制，提升设备在复杂电网环境下的运行可...
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