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评估跟网型和构网型逆变器资源的等效惯性
Evaluating the Equivalent Inertia of Grid-Following and Grid-Forming Inverter-Based Resources
Zaid Ibn Mahmood · Hantao Cui · Buxin She · Fangxing Li · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2024年12月
基于逆变器的电源（IBR）的日益普及正在改变电力系统的动态行为。根据控制类型的不同，即使采用固定的惯性参数，IBR 在发生扰动后也能表现出时变的惯性支撑。本文引入了“等效惯性”的概念，该概念使用一台虚拟同步发电机来匹配响应，以衡量取决于控制的总体惯性支撑。接下来，通过利用母线测量数据构建基于摇摆方程的估计函数，提出了一种惯性估计方法。该方法的一个主要优点是，它无需设备数学模型，即可应用于同步发电机和 IBR。此外，还提出了一种精确估计指标，用于指示何时估计结果准确。首先使用同步发电机对该估计方法...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于逆变器等效惯量评估的研究具有重要的战略价值。随着光伏和储能系统在电网中的渗透率持续攀升，逆变器型资源（IBR）对电网频率稳定性的影响日益凸显。该论文提出的"等效惯量"概念及其估算方法，为我们优化跟网型和构网型逆变器控制策略提供了量化评估工具。 对于阳光电源的产品线...
构网型风力发电机与构网型储能系统的协调控制在电力系统恢复中的应用
Coordinated Control of Grid-Forming Wind Turbines and Grid-Forming Energy Storage Systems for Power System Restoration
Yuping Zhang · Yunyun Xie · Sheng Cai · Qiuwei Wu 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年5月
构网型风力发电机（GFM-WT）因其快速重启和支撑电网的能力，为含风电电力系统的恢复提供了新途径。然而，单台GFM-WT需依赖外部构网电源实现自启动，且其支撑能力易受风功率不足影响，可能导致恢复失败。为此，本文提出将GFM-WT与构网型储能系统（GFM-ESS）协同构成黑启动电源。GFM-ESS可为GFM-WT提供自启动条件，并增强其应对风功率波动和负荷恢复暂态的支撑能力。为确保恢复过程稳定，设计了预同步控制、抑制并联振荡的电力系统稳定器，以及考虑风机转速与系统频率稳定的模型预测二次调频控制策略...
解读: 该GFM-WT与GFM-ESS协调控制技术对阳光电源PowerTitan储能系统和ST系列储能变流器具有重要应用价值。文中提出的预同步控制、PSS抑制并联振荡及MPC二次调频策略，可直接应用于阳光电源构网型储能产品的黑启动功能开发，增强其在新能源场站孤网运行和电网恢复场景下的支撑能力。特别是MPC控...
面向航空应用的高功率高开关频率低温冷却逆变器研发
Development of High-Power High Switching Frequency Cryogenically Cooled Inverter for Aircraft Applications
Handong Gui · Zheyu Zhang · Ruirui Chen · Ren Ren 等13人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年6月
为支持未来航空超导推进系统，本文研究了低温环境下的高功率、高开关频率电力电子技术。文章开发了一款40kW三电平有源中点钳位（ANPC）逆变器，实现了3kHz输出频率和140kHz开关频率，验证了低温冷却技术在提升功率密度和效率方面的潜力。
解读: 该研究涉及的三电平ANPC拓扑及高频化设计，对阳光电源的组串式逆变器和PowerTitan储能变流器具有参考价值。虽然航空低温应用场景特殊，但其高功率密度设计思路可优化现有产品的散热布局与功率模块选型。建议关注其在高频开关下的损耗模型及低温热管理技术，这有助于提升阳光电源在极端环境（如高海拔、高寒地...
利用有源钳位串联功率器件抑制双有源桥变换器中的高频振荡
Suppressing High-Frequency Oscillations in Dual Active Bridge Converters With Active-Clamped Series-Connected Power Devices
Wentao Cui · Shuai Shao · Yujian Zong · Wu Chen 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年11月
本文提出了一种新方法，用于抑制采用有源钳位串联功率器件的双有源桥（DAB）变换器中变压器产生的高频振荡及电压过冲。通过有源钳位模块实现功率器件串联，使变换器能够支持更高电压并提升功率密度。该研究重点解决了高dv/dt切换过程中产生的振荡问题，提升了高压大功率变换系统的稳定性和可靠性。
解读: 该技术对阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及大功率组串式逆变器具有重要意义。随着储能系统向更高直流侧电压（如1500V及以上）演进，DAB作为核心DC-DC拓扑，面临器件串联带来的电压均衡与高频振荡挑战。该方案通过有源钳位技术抑制振荡，不仅能提升系统效率和功率密度，还...
通过集成RTEM与P2P能源交易模型并协同AGC系统提升电网频率支持
Enhancing Grid Frequency Support by Integrating RTEM and P2P Energy Trading Models in Coordination With AGC System
Liza Debbarma · Sanjoy Debbarma · Kingshuk Roy · Siddhartha Deb Roy 等5人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年2月
在可再生能源和以逆变器为主导的电力系统中管理频率安全已成为一个紧迫的问题。此外，同步机组的退役导致调节市场中备用容量的可用性降低。本文提出了一个将实时能源市场（RTEM）与集中式自动发电控制（AGC）相协调的新型框架，以在配电网层面存在点对点（P2P）能源交易的情况下提升电网动态性能。假设实时能源市场作为一个每五分钟进行一次调度的离散自动发电控制系统运行。为了将点对点交易整合到微电网（MG）中以提供频率支持，本文开发了一个用户 - 产消者合同参与矩阵（CPCPM），其中该矩阵的元素代表产消者和消...
解读: 从阳光电源的业务视角看，这项研究针对新能源并网系统的频率安全问题提出了创新性解决方案，与我司在光伏逆变器、储能系统及微电网领域的核心业务高度契合。 该论文提出的实时能源市场（RTEM）与自动发电控制（AGC）协调框架，为我司储能变流器和光伏逆变器产品的功能升级指明了方向。特别是其引入的点对点（P2...
考虑惯量与阻尼支撑能量消耗的混合储能虚拟同步机设计
Design of Hybrid-Storage-Based Virtual Synchronous Machine With Energy Recovery Control Considering Energy Consumed in Inertial and Damping Support
Chu Sun · Syed Qaseem Ali · Geza Joos · Francois Bouffard · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
针对电力系统惯量降低带来的频率稳定性挑战，本文提出了一种改进的虚拟同步机（VSG）控制策略。该方法考虑了储能系统的能量限制，通过引入能量恢复控制，优化了惯量和阻尼支撑过程中的能量消耗，有效提升了弱电网下的频率响应性能。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统在构网型（Grid-Forming）技术领域的发展需求。随着高比例可再生能源接入，电网对储能系统的惯量支撑能力要求日益提高。该文提出的能量恢复控制策略，能有效解决储能系统在提供惯量支撑时面临的能量受限问题，提升系统在弱电网环境...
构网型控制及其在高压无变压器电池储能系统的实验验证
Grid-Forming Control and Experimental Validation for High Voltage Transformerless Battery Energy Storage System
Xiqi Wu · Shengbing Wu · Fuwen Wang · Chaofan Wei 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
与构网型（GFM）控制相结合的单装置大容量优势，有效助力高压无变压器电池储能系统（BESS）支撑电网频率和电压稳定。然而，故障期间处于限流模式下的变流器的暂态稳定特性及其为电网提供有效支撑的能力，与传统同步电机存在显著差异。因此，本文首先通过理论推导考虑限流模式的虚拟功角曲线，研究了高压和低压故障穿越发生时的暂态同步稳定性问题。然后，提出了应对电网电压跌落和上升时增强暂态同步稳定性的策略，并通过仿真结果进行了验证。此后，提出在功率反馈回路中嵌入自适应增益系数，以提高故障发生时快速低压支撑能力。更...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文展示的高压直挂式储能系统构网型（GFM）控制技术具有重要战略价值。论文聚焦35kV/10MW/5MWh锂电储能工程项目的实际验证，这与我司PowerTitan等大型储能产品的技术路线高度契合，为高压直挂拓扑的工程化应用提供了关键理论支撑。 技术价值方面，构网型...
一种用于PWM交流驱动且具有基于源的漏感能量换流的单级固态变压器
A Single-Stage Solid-State Transformer for PWM AC Drive With Source-Based Commutation of Leakage Energy
Kaushik Basu · Arushi Shahani · Ashish Kumar Sahoo · Ned Mohan · IEEE Transactions on Power Electronics · 2015年3月
本文提出了一种用于三相交流驱动的单级固态变压器（SST）。该拓扑利用高频变压器实现功率变换，具备高功率密度、无功支撑及频率调节等先进特性，适用于现代配电系统及高功率密度电机驱动领域，并重点研究了漏感能量的换流控制技术。
解读: 固态变压器（SST）技术在电力电子领域具有前瞻性，虽然阳光电源目前主营业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但SST的高功率密度和灵活控制特性对未来中高压直流输电及微电网接口具有参考价值。该技术中涉及的高频隔离与漏感能量处理方案，可为阳光电源下一代高功率密度储能变流器（PowerTitan系...
考虑多状态变量耦合约束的双馈风电场功率支撑能力与频率协调控制建模
Modeling of Power Support Capability and Frequency Coordinated Control of DFIG-Based Wind Farm Considering Coupling Constraints of Multi-State Variables
Jinxin Ouyang · Jianfeng Yu · Shoudong Xu · Shuqi Bi · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
大规模风电场中风电机组运行状态差异给电力系统频率控制带来严峻挑战。双馈感应发电机（DFIG）可通过调节转子动能参与频率响应，其协调控制依赖于对功率支撑能力（PSC）的准确评估。现有评估方法多关注风速或转速等单一变量影响，忽略了转子转速、桨距角与转子电流间的耦合约束，导致PSC难以精确评估与充分利用。本文分析了机械功率动态变化下DFIG的功率特性，建立了计及多状态变量耦合约束的PSC模型，提出了相应的评估方法，并设计了基于不同运行状态的DFIG出力分配与风电场频率协调控制策略。算例验证了所提方法的...
解读: 该研究对阳光电源ST系列储能变流器和大型储能系统的频率调节能力优化具有重要参考价值。文中提出的多状态变量耦合约束模型可用于完善储能系统的功率支撑能力评估,有助于提升PowerTitan等大型储能系统在电网频率调节中的表现。研究成果可直接应用于储能变流器的GFM控制算法优化,特别是在考虑多机组协调控制...
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...
智能负载支持的电网惯量支撑
Grid Inertia Support Enabled by Smart Loads
Yang Qi · Tianbo Yang · Jingyang Fang · Yi Tang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
随着可再生能源渗透率提升，同步发电机被无惯性的电力电子变换器取代，导致系统惯量降低及频率稳定性风险。本文探讨利用智能负载提供惯量支撑，以缓解频率波动，防止频率失稳及连锁故障，提升电力系统在弱电网环境下的稳定性。
解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型（Grid-Forming）技术领域的核心战略。随着PowerTitan系列储能系统及组串式逆变器在全球大规模部署，如何通过控制算法（如VSG）模拟惯量响应是提升电网支撑能力的关键。建议将智能负载的惯量支撑逻辑集成至iSolarCloud平台，通过需求侧响应与储能系统协...
一种具有简单实时MPP估计的新型无传感器光伏功率储备控制
A Novel Sensorless Photovoltaic Power Reserve Control With Simple Real-Time MPP Estimation
Xingshuo Li · Huiqing Wen · Yinxiao Zhu · Lin Jiang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2019年8月
针对现代光伏电站对电网频率支撑等辅助服务的需求，本文提出了一种无需储能的功率储备控制（PRC）策略。该方法通过一种简单且实时的最大功率点（MPP）估计技术，克服了传统PRC策略中硬件成本高、实现复杂及响应速度慢的局限性，有效提升了光伏系统的电网调节能力。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有极高的应用价值。随着全球电网对光伏电站参与调频调峰等辅助服务的要求日益严格，该无传感器功率储备控制策略可直接集成至iSolarCloud智能运维平台及逆变器控制算法中，无需额外硬件成本即可实现精准的功率调度。建议研发团队将其应用于大型地面光伏电站的...
用于单相高频交流微电网的低THD单变量控制Buck-Boost双桥臂集成升压逆变器
Buck–Boost Dual-Leg-Integrated Step-Up Inverter With Low THD and Single Variable Control for Single-Phase High-Frequency AC Microgrids
Ling Qin · Mao Hu · Dylan Dah-Chuan Lu · Zhiqiang Feng 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年7月
为支持高频交流微电网的小型化、高电压增益及低总谐波失真（THD）设计，本文提出了一种Buck-Boost双桥臂集成升压逆变器。该拓扑通过共享上管和下管体二极管，将Buck-Boost变换器与传统单相全桥逆变器集成，实现了高效的升压转换与逆变功能。
解读: 该拓扑结构通过集成化设计提升了电压增益并降低了THD，对阳光电源的户用光伏逆变器及微电网解决方案具有参考价值。其高频交流微电网的应用背景与公司在分布式能源管理及iSolarCloud智能运维平台的布局相契合。建议研发团队关注该拓扑在提升功率密度方面的潜力，特别是在追求更小体积、更高效率的户用储能PC...
通过电压幅值调节和无功功率注入提升构网型变流器的暂态稳定性
Transient Stability Improvement of Grid-Forming Converters Through Voltage Amplitude Regulation and Reactive Power Injection
Wenjia Si · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文深入分析了构网型变流器在大型扰动下的暂态稳定性问题。针对构网型变流器在弱电网或故障期间易失稳的挑战，提出了一种通过电压幅值调节和无功功率注入的控制策略，旨在增强系统在电网扰动下的同步能力与运行稳定性。
解读: 构网型（GFM）技术是阳光电源在大型储能系统（如PowerTitan系列）及地面光伏电站中的核心竞争力。随着高比例可再生能源接入，电网强度减弱，GFM技术对于维持系统电压和频率稳定至关重要。本文提出的电压幅值调节与无功注入策略，可直接优化阳光电源PCS产品的控制算法，提升其在故障穿越期间的暂态稳定性...
基于人工智能的可靠虚拟同步机控制设计
Artificial Intelligence-Based Control Design for Reliable Virtual Synchronous Generators
Qianwen Xu · Tomislav Dragicevic · Lihua Xie · Frede Blaabjerg · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年8月
虚拟同步机（VSG）是解决高比例可再生能源并网下频率稳定问题的关键技术。然而，VSG仿真带来的功率波动增加了电力电子变换器中功率半导体器件的应力，从而对其可靠性产生负面影响。本文提出了一种基于人工智能的控制策略，旨在优化VSG性能的同时提升系统的可靠性。
解读: 该研究直接契合阳光电源在构网型（Grid-Forming）技术领域的战略布局。随着PowerTitan等储能系统及大型光伏电站对电网支撑能力要求的提高，VSG控制已成为核心竞争力。本文提出的AI控制策略可有效平衡VSG的频率支撑性能与功率器件的寿命损耗，对提升阳光电源组串式逆变器及PCS产品的长期运...
低电压故障下虚拟同步机的暂态稳定性分析与虚拟功率补偿
Transient Stability Analysis and Virtual Power Compensation of a Virtual Synchronous Generator Under Low-Voltage Fault
Bo Long · ChengKun Hu · ZhiHao Chen · Jiefeng Hu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
虚拟同步机（VSG）具备传统同步发电机的阻尼与惯量特性，能有效支撑电网频率与电压。然而，在低电压故障下，VSG面临过流及功角失稳挑战。本文旨在通过虚拟功率补偿策略，提升VSG的低电压穿越（LVRT）能力，确保故障期间的系统稳定性。
解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-Forming）技术布局。随着电力系统高比例新能源接入，阳光电源的PowerTitan系列储能系统及大型地面光伏逆变器正向构网型控制演进。本文提出的虚拟功率补偿策略可显著提升产品在弱电网或故障工况下的暂态稳定性，解决传统VSG在故障期间的功角失稳难题。建议...
基于变速驱动器的终端负载自主电网支撑功能
Autonomous Grid Support Functionality in Variable-Speed Drive-Based End-Use Loads
Yeongrack Son · Michael Blonsky · Nischal Guruwacharya · Vikram Roy Chowdhury 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年10月
随着逆变型电源渗透率提高，电力系统惯量降低，维持电网稳定面临挑战。相比传统需求响应，基于变速驱动器（VSD）的负载具备响应速度快、通信依赖度低等优势，成为实现快速频率支撑的有力候选方案。
解读: 该文献探讨的VSD快速频率支撑技术与阳光电源的构网型（Grid-Forming）技术理念高度契合。对于阳光电源的储能系统（如PowerTitan、PowerStack）及光伏逆变器，该研究提供的控制策略可增强系统在弱电网下的频率响应能力。建议研发团队借鉴VSD的快速响应机制，优化iSolarClou...
构网型级联H桥变换器的暂态限流控制
A Transient Current Limiting Control for the Grid-forming Cascaded H-bridge Converter
Mengze Wu · Xing Zhang · Kai Hu · Tao Zhao 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月
级联H桥(CHB)变换器具有模块化和高容量特性,其阶梯电压波形和输出电抗模拟发电机内电势和输出电抗,是无内环中压直接构网型(GFM)应用的理想方案。针对低开关频率响应慢和过载率限制挑战,提出暂态限流方法,集成电流箝位负反馈控制策略(CCNFC)和分层模块级快速电流反应控制策略(HMCC)。该方法确保正常条件下GFM稳定运行,同时通过故障条件下优化参数增强电网支撑性能。底层控制器快速反应抑制暂态过流,确保CHB变换器安全和可靠的电网支撑性能。仿真和实验验证了所提方法。
解读: 该构网型CHB暂态限流技术对阳光电源中压储能变流器有重要应用价值。CCNFC和HMCC集成控制策略可应用于PowerTitan大型储能系统的模块化构网型变换器设计,提高故障穿越能力和电网支撑性能。分层控制架构对ST储能变流器的多模块协调控制有借鉴意义,可平衡响应速度和过载保护。该技术对阳光电源中压直...
一种抑制双倍频纹波的单相逆变/整流拓扑
A Single-Phase Inverter/Rectifier Topology With Suppressed Double-Frequency Ripple
Khalegh Mozaffari · Mahshid Amirabadi · Yateendra Deshpande · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年11月
本文提出了一种新型双向单相逆变器拓扑，包含直流、交流和纹波三个端口。该拓扑利用一个小电感在不同端口间进行功率交换，有效抑制了单相系统中常见的双倍频纹波，支持逆变与整流双向运行模式。
解读: 该拓扑通过引入纹波端口有效抑制单相系统中的双倍频功率波动，对阳光电源的户用光伏逆变器及户用储能系统（如iHome系列）具有重要参考价值。双倍频纹波的抑制能显著提升直流侧电容的使用寿命，降低对大容量电解电容的依赖，从而提升系统可靠性并减小体积。建议研发团队评估该拓扑在单相户用储能变流器中的应用潜力，特...
一种基于光伏与超级电容协调的经济型虚拟同步发电机系统
A Cost-Efficient Virtual Synchronous Generator System Based on Coordinated Photovoltaic and Supercapacitor
Jia Liu · Yuguang Hou · Jingyu Guo · Xinyu Liu 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年12月
虚拟同步机（VSG）控制因具备惯量支撑和一次调频能力，在并网逆变器中得到广泛应用，但通常以增加储能成本为代价。本文提出了一种基于光伏（PV）与超级电容（SC）协调的经济型构网型VSG系统，旨在降低系统成本的同时实现高效的电网支撑功能。
解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan和PowerStack等储能系统及构网型（Grid-forming）逆变器技术的发展方向。通过光伏与超级电容的协同，能够有效优化储能配置，降低系统全生命周期成本（LCOE）。建议研发团队关注该控制策略在iSolarCloud平台上的集成，利用超级电容的高功率...
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