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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...
面向全碳化硅电压源变换器中不同导通电阻的肖特基势垒二极管选型
Selection for Schottky Barrier Diodes With Various On-Resistance in Full-SiC Voltage Source Converters
Yuzhi Chen · Chi Li · Jianwei Liu · Yifan Wu 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月
在基于碳化硅的电压源换流器（VSCs）中，搭配肖特基势垒二极管（SBDs）存在权衡问题。虽然肖特基势垒二极管可降低续流损耗并减轻双极传导的不利影响，但其结电容也会导致开关损耗增加。本文提出了一种以导通电阻为设计变量、旨在提高换流器效率的肖特基势垒二极管系统选择策略。以一个采用1.2 kV金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管（MOSFETs）和四组1.2 kV肖特基势垒二极管的三相电压源换流器为例进行研究。在较宽的温度范围内对MOSFET/肖特基势垒二极管对的静态和开关特性进行了测量和分析。评...
解读: 该研究对阳光电源的SiC器件应用具有重要指导意义。SBD选型优化可直接应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的功率级设计，通过合理匹配SBD导通电阻，可优化系统损耗分布，提升整机效率。特别是在1500V高压系统中，优化后的SBD可有效降低续流损耗，改善热设计裕度。这对提升产品可靠性和降低散热成...
VSC-HVDC换流器与交流电网间谐振分析
Analysis of Resonance Between a VSC-HVDC Converter and the AC Grid
Changyue Zou · Hong Rao · Shukai Xu · Yan Li 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年12月
本文分析了±350 kV/1000 MW Luxi背靠背VSC-HVDC系统在部分交流线路断开后，与525 kV交流电网发生的1270 Hz谐振现象。通过建立考虑不同设备的阻抗稳定性分析模型，揭示了谐振机理并提出了解决方案。
解读: 该研究涉及高压直流输电与交流电网的交互稳定性，对阳光电源的系统并网技术具有重要参考价值。随着阳光电源PowerTitan等大型储能系统及大型组串式逆变器在弱电网环境下的应用日益广泛，谐振抑制技术至关重要。文章提出的阻抗建模与稳定性分析方法，可直接应用于公司构网型（GFM）储能变流器及大型光伏电站的并...
一种用于VSC-HVDC应用的单器件模块串联多电平直流链路变换器
A Multilevel-DC-Link Converter With Single-Device Modules in Series for VSC-HVDC Application
Ruihang Bai · Biao Zhao · Xueyin Zhang · Lu Qu 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年3月
基于电压源变换器的高压直流输电（VSC-HVDC）广泛应用于海上风电等领域，模块化多电平变换器（MMC）是其常用拓扑。然而，MMC中庞大的电容和大量器件限制了其经济性。相比之下，本文提出的单器件模块串联多电平直流链路变换器（MDC）通过优化拓扑结构，旨在提升高压直流输电系统的技术经济性。
解读: 该研究提出的MDC拓扑旨在解决传统MMC在高压直流输电中电容体积大、器件数量多的痛点。对于阳光电源而言，虽然目前核心业务集中在光伏逆变器和储能系统，但随着公司在大型风电变流器及电网侧储能（如PowerTitan系列）领域的持续深耕，高压大功率变换技术是未来的重要技术储备。该拓扑若能进一步优化成本与控...
一种具有直流故障穿越能力的模块化换流器用于架空线VSC-HVDC应用
A Modular Commutated Converter With DC Fault Ride-Through Capability for Overhead-Line-Based VSC-HVDC Application
Ruihang Bai · Biao Zhao · Xueyin Zhang · Lin Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
基于架空线的VSC-HVDC系统常面临直流短路故障，因此具备直流故障穿越（DC-FRT）能力的换流器至关重要。本文提出了一种具有DC-FRT能力的混合模块化换流器（H-MCC）。该拓扑通过混合直流开关隔离故障线路，并采用能量吸收支路实现快速故障清除。
解读: 该研究关注高压直流输电（HVDC）领域的直流故障穿越技术，虽然阳光电源目前的核心业务集中在光伏逆变器、储能系统及风电变流器，但该拓扑中涉及的“故障隔离”与“能量吸收”技术理念，对阳光电源大型储能系统（如PowerTitan系列）在直流侧故障保护及高压直流并网应用具有参考价值。随着阳光电源在大型地面电...
考虑直流和交流侧滤波器瞬时功率及直流电网不确定性的多端直流电网中并网VSC的动力学与鲁棒控制
Dynamics and Robust Control of a Grid-Connected VSC in Multiterminal DC Grids Considering the Instantaneous Power of DC- and AC-Side Filters and DC Grid Uncertainty
Masoud Davari · Yasser Abdel-Rady I. Mohamed · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
随着可再生能源与储能系统通过多端直流电网接入传统交流电网，电压源换流器（VSC）成为核心互联技术。本文针对多端直流电网中VSC的动力学特性，重点研究了直流与交流侧滤波器瞬时功率的影响，并提出了一种鲁棒控制策略，以应对直流电网运行中的不确定性，提升系统在复杂并网环境下的稳定性。
解读: 该研究对阳光电源的PowerTitan、PowerStack储能系统及大型集中式光伏逆变器具有重要指导意义。随着全球电网向高比例可再生能源转型，直流侧不确定性及弱电网下的并网稳定性成为核心挑战。该鲁棒控制策略可优化阳光电源PCS的控制算法，提升在多端直流互联场景下的动态响应能力。建议研发团队将该滤波...
考虑死区效应和空间矢量调制类型的电压源逆变器(VSI)及电压源变换器(VSC)小信号模型
Small-Signal Model of Voltage Source Inverter (VSI) and Voltage Source Converter (VSC) Considering the DeadTime Effect and Space Vector Modulation Types
Sara Ahmed · Zhiyu Shen · Paolo Mattavelli · Dushan Boroyevich 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2017年6月
本文提出了一种改进的电压源逆变器(VSI)和变换器(VSC)小信号模型，该模型捕捉了以往文献中未充分考虑的死区效应和调制非线性。研究重点在于对这些非线性现象进行预测建模，而非仅仅局限于开关模型中的补偿方法，为电力电子系统的精确分析提供了理论基础。
解读: 该研究对阳光电源的核心产品线（如组串式逆变器、集中式逆变器及PowerTitan储能变流器）具有重要的工程指导意义。死区效应和调制非线性直接影响逆变器在弱电网下的谐波性能及控制稳定性。通过引入该改进的小信号模型，研发团队可更精确地优化控制算法，提升并网电流质量，并增强系统在复杂电网环境下的鲁棒性。建...
一种用于海上风电VSC-HVdc系统的带耦合变压器低成本直流斩波器
A Low-Cost DC Chopper With Coupling Transformer for Offshore Wind VSC-HVdc System
Lei Qi · Sihang Wu · Xiangyu Zhang · Meng Zhang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
直流斩波器（DCC）是海上风电柔性直流输电（VSC-HVdc）系统的关键设备。本文提出了一种带耦合变压器的直流斩波器（CT-DCC），结合了交流斩波器和集中式DCC的优点。通过耦合变压器的应用，降低了集中电阻上的电压，从而消除了高压穿墙套管的需求，降低了系统成本与复杂性。
解读: 该技术对阳光电源的海上风电变流器及大型直流输电配套设备具有重要参考价值。海上风电直流侧过电压保护是系统稳定性的核心，CT-DCC拓扑通过耦合变压器降低电阻侧电压应力，不仅能提升设备可靠性，还能显著降低高压绝缘成本。建议研发团队评估该拓扑在阳光电源海上风电变流器直流侧卸荷电路中的应用潜力，特别是在高压...
用于海上风电VSC-HVdc系统高容量直流斩波器实现软开关运行的有源缓冲电路
An Active Snubber Circuit for High-Capacity DC Chopper to Achieve Soft-Switching Operation for Offshore Wind VSC-HVdc System
Sihang Wu · Xiangyu Zhang · Bei Zhang · Lei Qi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
直流斩波器（DCC）是实现海上风电VSC-HVdc系统故障穿越（FRT）的关键设备。现有方案中固态开关与金属氧化物压敏电阻直接并联，但在长达数秒的FRT过程中，高频运行会导致严重的开关损耗。本文提出了一种新型有源缓冲电路，旨在实现DCC的高效软开关运行，提升系统可靠性与效率。
解读: 该技术对于阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。海上风电VSC-HVdc系统对高压、大功率下的故障穿越能力要求极高，该有源缓冲电路方案能有效降低直流斩波器在高频开关下的损耗，提升变流器热管理水平及可靠性。建议研发团队评估该拓扑在阳光电源海上风电变流器产品中的应用潜力，特别是在优化系统体积与提升F...
考虑暂态模式切换的构网型变换器并联跟网型变换器系统暂态稳定性分析
Transient Stability Analysis of Grid-Forming and Grid-Following VSC Parallel System Considering Transient Mode Switching
陈祯怡杨黎晖史金柱韩晓静 · 中国电机工程学报 · 2025年8月 · Vol.45
针对构网型（GFM-VSC）与跟网型（GFL-VSC）变换器混联系统中复杂的暂态交互问题，建立考虑GFM-VSC电流限幅环节的暂态耦合模型，揭示其模式切换与GFL-VSC间的动态耦合机理。分析故障期间及切除后GFL-VSC参数对GFM-VSC模式切换的影响，给出GFM-VSC恢复至正常模式的临界条件，并通过仿真验证理论分析的准确性。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器与SG系列光伏逆变器混联场景具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，GFM型储能变流器与GFL型光伏逆变器并联运行时，电流限幅导致的模式切换会引发暂态交互问题。研究揭示的动态耦合机理可优化ST储能系统的电流限幅策略与模式切换逻辑，提出的临界恢复条件可...
一种用于电能质量补偿的高效率、低容量混合并联多变换器融合拓扑
A Fusion Topology of Higher Efficiency and Lower Capacity Hybrid Parallel Multi-Converters for Power Quality Compensation
Ying Pang · Zeng Xiang · Ziyi Bai · Lei Wang 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年5月
针对高功率应用，本文提出了一种融合型电压源变换器（VSC）拓扑。该方案结合了多有源与混合VSC并联的优势，旨在提升系统效率并降低变换器容量需求，为高功率电网应用提供了一种极具潜力的电能质量补偿解决方案。
解读: 该融合拓扑技术对阳光电源的PowerTitan系列大型储能系统及集中式光伏逆变器具有重要参考价值。通过混合并联架构优化，可有效提升大功率变换器的效率并降低冗余容量，从而优化系统成本（BOM）。建议研发团队关注该拓扑在电网侧储能及大型地面电站中的应用潜力，特别是在提升电能质量和系统轻量化设计方面，可作...
一种利用晶闸管斩波模块实现能量耗散功能的MMC及其在海上风电VSC-HVDC系统中的应用
An MMC With Integrated Energy Dissipation Function Using Thyristor-Based Chopper Modules for the Offshore Wind VSC-HVDC System
Sihang Wu · Lei Qi · Meichen Jin · Zhiguo He 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年1月
直流斩波器（DCC）是实现海上风电VSC-HVDC系统交流故障穿越（FRT）的关键设备。现有DCC多为独立设置且采用全控型器件，成本高昂。本文提出一种集成能量耗散功能的模块化多电平变换器（MMC），通过在子模块中集成基于晶闸管的斩波电路，有效降低了系统成本并提升了故障穿越能力。
解读: 该技术对阳光电源的风电变流器及大型海上风电并网解决方案具有重要参考价值。通过将能量耗散功能集成至MMC子模块，可显著降低海上风电直流输电系统的硬件冗余与成本，提升系统在电网故障下的稳定性。建议研发团队关注晶闸管集成方案在海上风电变流器中的应用潜力，这有助于优化阳光电源在海上风电领域的系统集成方案，提...
一种基于全控型与半控型器件组合的新型直流斩波器，用于海上风电VSC-HVDC输电系统
A Novel Modular DC Chopper Based on Combination of Fully and Semicontrolled Devices for Offshore Wind VSC-HVDC Transmission System
Yunqi Jing · Jianwen Zhang · Liqian Su · Gang Shi 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年1月
基于电压源换流器的高压直流输电（VSC-HVDC）广泛应用于海上风电并网。然而，交流电网故障引起的直流过电压对系统构成严重威胁。直流斩波器作为能量耗散装置，常用于增强系统的故障穿越能力。本文提出了一种结合全控型与半控型器件的新型混合直流斩波器拓扑。
解读: 该研究针对海上风电VSC-HVDC系统的直流过电压保护问题，提出的混合直流斩波器拓扑在提升系统故障穿越能力方面具有显著价值。阳光电源在风电变流器及大型储能系统（如PowerTitan）领域拥有深厚积累，该技术可优化海上风电变流器及直流侧保护方案，提升系统在高压直流输电场景下的可靠性。建议研发团队关注...
一种基于新型柔性晶闸管开关模块的交流斩波器，用于可再生能源VSC-HVDC输电系统
A Novel Flexible Thyristor Switch Modules Based AC Chopper for the Renewable Energy VSC-HVDC Transmission System
Sihang Wu · Jipei Yang · Xiangxi Mu · Liantao Jiang 等9人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
可再生能源VSC-HVDC系统应用前景广阔，交流斩波器（ACC）是实现系统故障穿越（FRT）的核心设备。传统ACC由多个三相耗能阀组成，存在晶闸管数量多、占地面积大及控制复杂等问题。本文提出一种新型柔性晶闸管开关模块，旨在优化ACC结构，提升系统在电网故障下的稳定性与可靠性。
解读: 该技术主要针对高压直流输电及大规模可再生能源并网的故障穿越（FRT）问题。对于阳光电源而言，该研究在提升大型地面光伏电站及大型储能电站（如PowerTitan系列）在弱电网或复杂电网环境下的并网稳定性方面具有参考价值。新型晶闸管模块化设计有助于优化PCS系统的功率密度和散热布局，降低系统体积。建议研...
基于IGCT的MMC极端故障综合分析与实验
Comprehensive Analysis and Experiment of Extreme Faults in MMC Based on IGCT
Wenpeng Zhou · Biao Zhao · Ruihang Bai · Yantao Lou 等11人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年5月
高压直流输电（HVDC-VSC）是大规模可再生能源并网的关键技术，模块化多电平换流器（MMC）是其中的主流拓扑。极端故障严重威胁MMC的安全可靠性。本文针对基于IGCT（集成门极换流晶闸管）的MMC系统，对其极端故障的成因及特性进行了深入的理论分析与实验验证。
解读: 虽然阳光电源目前的主流产品（如组串式逆变器、PowerTitan储能系统）多采用IGBT/SiC器件，但该研究针对MMC拓扑及极端故障的分析方法，对公司未来布局高压大功率直流输电及大型储能系统具有重要的参考价值。IGCT在高压大容量场景下的应用特性分析，有助于研发团队在极端工况下提升系统保护策略的鲁...
同步发电机与跟网型系统中功率振荡特性比较及基于阻抗的检测方法有效性分析
Comparison of Power Swing Characteristics and Efficacy Analysis of Impedance-Based Detections in Synchronous Generators and Grid-Following Systems
Yongxin Xiong · Heng Wu · Yifei Li · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年9月
本文理论对比了传统同步发电机（SG）系统与跟网型电压源换流器（GFL-VSC）系统的功率振荡特性。不同于SG系统中由电源间物理功角变化主导的振荡动态，GFL-VSC系统的振荡特性受换流器控制动态影响，失步表现为锁相环输出角度的发散，具有控制依赖性。基于此，本文进一步探讨了阻抗型振荡检测方法在GFL-VSC系统中的适用性与有效性，并通过PSCAD/EMTDC平台在单机与多机系统中开展仿真验证。
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的跟网型GFL控制策略具有重要指导意义。文章揭示的GFL-VSC功率振荡特性受锁相环控制动态影响的机理，可直接应用于优化PowerTitan储能系统的振荡检测算法，提升电网扰动下的稳定性。基于阻抗的振荡检测方法有效性分析，为阳光电源开发适配新能源...
一种增强型惯性下垂控制以最小化构网型逆变器接口对动态电网条件的敏感性
An Enhanced Inertial Droop Control for Minimal Sensitivity of Grid-Forming Inverter Interface to Dynamic Grid Conditions
Arjita Pal · Bijaya Ketan Panigrahi · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年4月
本文提出一种改进的惯性下垂控制框架，用于提升构网型电压源换流器（VSC）在动态电网条件下的鲁棒性。该控制策略通过调节VSC端电压而非公共耦合点电压，优化系统响应。基于全阶线性化模型进行特征值分析，揭示传统控制器在强电网及功率耦合下的失稳机理。所提方法显著增强小信号稳定性，有效抑制强网条件下耦合效应带来的振荡，且对电网参数变化的特征值敏感度极低。时域仿真与硬件在环实验验证了其在不同电网强度和耦合场景下的优越性能。
解读: 该增强型惯性下垂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。通过调节VSC端电压而非PCC电压的创新控制策略，可显著提升构网型控制在强电网条件下的鲁棒性，解决传统GFM控制在电网阻抗变化时易失稳的痛点。该方法对电网参数变化敏感度极低的特性，特别适用于阳光电...
基于数据驱动特征提取的并网电压源换流器阻抗特性预测
Impedance Profile Prediction for Grid-Connected VSCs With Data-Driven Feature Extraction
Yang Wu · Heng Wu · Li Cheng · Jianyu Zhou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年11月
数据驱动方法在预测并网电压源变流器（VSC）在广泛运行点（OP）下的阻抗特性方面具有良好前景。然而，传统方法依赖于运行点与阻抗特性之间的一一映射，正如本文所指出的，这种方法在多变流器系统中可能失效。为应对这一挑战，本文提出了一种基于堆叠自编码器的机器学习框架用于预测并网VSC的阻抗特性，并给出了详细的设计指南。所提出的方法使用特征而非运行点来表征阻抗特性，因此可扩展应用于多变流器系统。该方法的另一个优点是能够预测电网 - VSC系统在不稳定运行点处的VSC阻抗特性。仅基于稳定运行期间收集的数据即...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于数据驱动的阻抗特性预测技术对我们在光伏并网逆变器和储能系统领域具有重要战略价值。 该技术的核心突破在于解决了多变流器系统中阻抗预测的可扩展性难题。传统方法采用工作点与阻抗曲线的一对一映射，在我们日益复杂的光储一体化项目中存在明显局限。论文提出的堆叠自编码器框架通过...
直流异步互联系统中的低频功率振荡：来自LUXI背靠背高压直流工程的启示
Low-Frequency Power Oscillations in DC Systems for Asynchronous Interconnection: Insights from the LUXI Back-to-Back HVDC Project
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...
微电网弱电源预同步技术
Presynchronization of Weak Source in Microgrid
Tejaskumar Patel · Priyesh Chauhan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
本文探讨了主从控制微电网与电网或其他构网型电源（AGFS）的连接问题。为实现无缝并网，文章提出了一种基于二次控制的预同步策略，通过调节微电网侧电压源变流器（VSC）的频率、相位和电压，使其与目标电源匹配，适用于微电网并网及离网运行模式。
解读: 该技术对阳光电源的PowerTitan系列储能系统及构网型（Grid-forming）光伏逆变器至关重要。随着高比例可再生能源接入，弱电网环境下的稳定并网与黑启动能力成为核心竞争力。本文提出的预同步策略能有效提升阳光电源储能变流器（PCS）在离网切换及微网运行时的动态响应速度与电压稳定性，减少并网冲...
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