Ming Li · Enjun Liu · Hua Geng · Yongtao Mao 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2025年2月

现有并网逆变器在面对电网非线性变化时会遇到稳定性问题，当前的解决方案难以有效应对复杂的电网环境。我们提出一种基于无源性的控制策略，以提高构网型多逆变器电站的稳定性和动态性能，从而应对这些挑战。从能量重塑的角度设计的内环，确保了逆变器输出的稳定性。采用微分无源性设计的外环，显著增强了对扰动的响应能力，并在多台逆变器并联运行时无需通信即可确保功率分配和相位同步。非线性扰动观测器估计并网点的非线性扰动，并将此信息反馈到内环进行参数补偿。我们基于李雅普诺夫稳定性准则证明了整个控制器的无源性。这确保了电站...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于无源性控制的构网型多逆变器协同控制技术具有重要的战略价值。随着我司在全球光伏逆变器和储能系统市场份额的持续扩大，大规模新能源电站面临的电网稳定性问题日益凸显，该技术为解决这一核心痛点提供了系统性方案。 该技术的核心创新在于三层协同控制架构：能量重塑的内环控制确保单...

Hongyang Qing · Chunjiang Zhang · Jingyuan Xu · Hao He 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年2月

本文针对并联储能系统（ESS）的全模式平滑运行提出了一种智能协调控制方案。该方案包括功率智能控制回路和电压电流协调控制回路。智能功率控制回路可根据并网或孤岛模式自动将储能系统调整为跟网控制或构网控制，以实现最优运行。电压电流协调控制回路可在并网与孤岛模式转换期间自动协调控制器的增益，从而实现模式的平滑转换。特别是针对非计划孤岛情况，所提出的智能限幅器可自适应调整限幅值以获得最优电压参考值，使储能系统能够快速响应最优电压控制。该方案可显著降低传统非计划孤岛造成的电压和功率冲击，从而确保系统平滑离网...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，该论文提出的并联储能系统全模式平滑运行智能协调控制方案具有重要的工程应用价值。该方案通过功率智能控制环和电压电流协调控制环的双环架构，实现了储能系统在并网模式与离网模式间的自适应切换，这与阳光电源PowerTitan系列储能产品在微电网应用场景中的控制需求高度契合。 ...

Chunyang Lai · Behzad Kazemtabriz · Applied Energy · 2025年10月 · Vol.396

摘要 风电-水电混合发电系统已被证明是促进波动性风电并网的一种可行方案。然而，很少有研究考虑风电-水电系统与电力系统的联合运行，更少的研究进一步延伸至提升并网风电-水电系统（WHGS）在实时运行中的灵活性，以应对风电出力和负荷需求双重波动性与不确定性加剧所导致的切负荷问题。为弥补这一研究空白，本文提出了一种新型两阶段框架。在该框架的第一阶段（F-first stage），提出一种基于场景的两阶段连接节点决策模型，用于优化风电场、水电站与负荷之间的拓扑连接关系。在第二阶段（F-second sta...

解读: 该风-水-电网联合调度框架对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan系统具有重要借鉴价值。研究提出的两阶段实时灵活性优化模型,可应用于储能系统替代水电参与风电波动平抑,通过拓扑优化和双层调度降低弃风弃负39.82%。其场景化决策和灵活性风险规避机制,可融入iSolarCloud平台的智能调度...

Parthkumar Bhuvela · Hooman Taghavi · Adel Nasiri · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

在并网光伏系统中，通常使用逆变器与中压低频变压器（MV LFT）连接到电网。然而，在某些单级设计中，高频变压器（HFT）与展开式逆变器配对使用，取代了低频变压器。由于初级侧存在显著的开关损耗，这些设计在高功率中压电网中通常不太常见。本文提出了一种单级隔离式直接谐振交流中压（MV）并网太阳能光伏逆变器。该逆变器在整流器输出端产生整流后的正弦交流电流，然后由工频展开式逆变器进行展开。采用开关频率和移相调制相结合的方式来降低损耗。对每个阶段的损耗进行了分析，并提出了实现最优效率的移相角和开关频率组合。...

解读: 该谐振变换器中压单级逆变器的损耗分析技术对阳光电源SG系列大功率光伏逆变器及PowerTitan储能系统具有重要应用价值。研究中的精确损耗建模方法可直接应用于1500V高压系统的SiC/GaN功率器件优化设计，通过量化开关损耗、磁性元件损耗及寄生参数影响，指导三电平拓扑的工作频率与调制策略优化。单级...

Preenu Paul · Babita R. Jose · Shahana T. K · Chikku Abraham 等6人 · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年5月

本文介绍了一种基于太阳能光伏（PV）的两级并网微型逆变器的设计、建模与控制。所提出的系统由一个隔离型高增益直流 - 直流（DC - DC）变换器和一个单相并网逆变器组成。高增益变换器采用准开关升压、开关电容（qSB - SC）拓扑结构和推挽电路实现。该变换器中的高频变压器提高了增益。此外，它还在第一级光伏电路和电网连接之间提供了电气隔离，解决了安全问题。DC - DC 变换器的控制通过实现最大功率点跟踪（MPPT）算法与单周期控制（OCC）相结合的方式来实现。第二级采用带有 LCL 滤波器的 H...

解读: 该推挽式微型逆变器技术对阳光电源SG系列组件级逆变器产品具有重要参考价值。推挽拓扑的高升压比特性可优化低压光伏组件的直流侧设计，减少MPPT级数，降低系统成本；其固有的电气隔离特性符合分布式光伏安全标准要求。双闭环控制策略与阳光电源现有GFL跟网控制技术兼容，可直接移植到微型逆变器产品线。该拓扑的低...

Peng Wang · Junpeng Ma · Rui Zhang · Shunliang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

本文引入了一种简化的稳定性判据，以系统地研究构网型风力发电机（GFM - WTG）之间，尤其是同一风电场内的相互作用机制。为了阐明在相同条件和控制器参数下运行的多个GFM - WTG之间的相互作用机制，本文提出了共模和差模电流、电压及阻抗的概念，这极大地简化了稳定性判据。由于忽略了基于GFM的永磁同步发电机机侧变流器的内部动态特性，因此可将GFM - WTG简化为基于GFM的电压源逆变器（GFM - VSI），且不失一般性。该稳定性判据揭示了共模和差模电流的特性，从而能够识别导致系统不稳定的主要...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这篇论文提出的构网型变流器稳定性判据具有重要的工程应用价值。随着公司在光伏、储能及风电领域的深度布局，构网型（Grid-Forming）技术已成为弱电网环境下保障系统稳定运行的核心解决方案。 该研究的核心贡献在于通过共模-差模分解方法，将多台构网型设备间复杂的交互机理简化...

Insu Kim · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年12月

随着高容量分布式能源大量接入电网，其对短路电流（SCC）和短路过电压（SCOV）的贡献不可忽视，显著影响故障水平及故障后的暂态过程。本文提出一种抑制SCC与SCOV升高的方法，首先建立含不平衡电力电子类分布式资源（PDR）的不对称电网SCOV计算模型，将网络分解为四种典型故障对应的序网，定义不平衡电流注入矩阵并求解SCOV；进而分析PDR对SCC与SCOV的影响，并利用该方法确定最优中性点接地阻抗（NGI），以缓解大容量PDR在接地故障后引发的SCOV升高与SCC下降问题。研究表明，合理选择变压...

解读: 该研究针对跟网型GFL逆变器引发的短路过电压问题，对阳光电源大容量储能与光伏并网系统具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器接入电网时，通过优化连接变压器中性点接地阻抗，可有效抑制接地故障后的过电压冲击，保护功率器件安全。该方法为阳光电源PowerTitan等MW级储能系统的...

Ke Wang · Lin Liang · Ziyang Zhang · Zhongqi Guo 等6人 · IEEE Transactions on Electron Devices · 2026年1月 · Vol.73

随着高比例可再生能源并网，构网型变流器备受关注。电网扰动引发的电压暂降会导致其IGBT过流，威胁系统安全。本文综述了提升IGBT过载能力的单元结构优化技术，聚焦于导通压降与关断损耗的折衷优化，并分析了原理、实现方法及局限性。

解读: 该文直接支撑阳光电源ST系列PCS、PowerTitan及组串式逆变器中高压大电流IGBT模块的可靠性设计。在构网型（GFM）应用及LVRT/HVRT工况下，优化后的IGBT单元结构可显著提升短时过载耐受能力（如120%额定电流持续10s），降低热失效风险。建议在下一代ST5000/6300PCS及...

Luke Benedetti · Panagiotis N. Papadopoulos · Agustí Egea-Àlvarez · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月

随着同步发电设备的解列以及基于变流器接入的设备连接数量的增加，电力系统的动态行为正在发生巨大变化，而传统的静态电网强度指标未必能捕捉到这些变化。本文运用模态叠加概念来推导与位置变异性相关的指标和信息，该位置变异性是根据系统变量在不同网络位置的最大偏差来定义的。与典型的电网强度指标不同，该分析分别考虑了电压幅值和频率的变异性，反映了向以电力电子控制为主导的电力系统动态转变所带来的复杂性。该方法的另一个优点是通过各模态对响应的贡献，推导出输出变量的变异性与特定模态相互作用之间的明确关系。本文采用了昆...

解读: 该模态贡献度量化方法对阳光电源储能与光伏并网系统具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统和SG系列光伏逆变器的并网场景中，可精准识别各变流器单元对系统振荡模式的贡献度，指导GFM/GFL控制策略的参数优化。特别是在弱电网环境下，该指标能量化评估不同控制模式（如VSG虚拟同步机）对系统小信...

Arkaitz Rabanal · Salvatore D'Arco · Elisabetta Tedeschi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

双端口构网控制能够对连接高压直流输电线路与交流电网的模块化多电平换流器（MMC）实现同时的交流和直流电压调节。然而，由于换流器内部能量容量有限，其提供阻尼和惯性功率的能力受到内在限制。为解决这一限制，本文提出将带储能的静止同步补偿器（E - STATCOM）与双端口构网型高压直流连接的海上风电场进行协调运行，在保证风电场最优运行的同时，提高换流器的稳定性和性能。此外，在MMC的双端口构网控制中引入了一种新的稳定机制。这改善了动态性能，即使在没有额外支持的情况下也能确保稳定运行。在所考虑的数值算例...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的双端口构网型MMC与储能型静止同步补偿器（E-STATCOM）协调控制技术，对公司在海上风电并网、储能系统集成及高压直流输电领域具有重要参考价值。 该技术的核心创新在于通过E-STATCOM与构网型换流器的协同运行，突破了传统MMC内部储能容量有限的瓶颈，显著...

Sandeep Kumar Sahoo · Bhim Singh · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年12月 · Vol.22

本文提出一种适用于多风偏远地区的构网型风储微电网，含双馈感应发电机（DFIG）、电池储能及柴油发电机。采用新型指数双曲余弦鲁棒自适应滤波器控制，实现并网/孤岛无缝切换与THD<2%；引入Type-2前馈补偿SPLL提升频率相位跟踪速度。

解读: 该研究聚焦DFIG微电网构网控制与高精度同步技术，与阳光电源风电变流器及ST系列储能变流器（PCS）在构网型（GFM）运行、黑启动、弱电网支撑等场景高度协同。其自适应滤波与快速SPLL算法可迁移至PowerTitan系统在风光储混合微网中的构网控制升级，建议在ST50/100K-H组串式+储能一体机...

Carlos Alfaro · Ramon Guzman · Antonio Camacho · Ángel Borrell 等5人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年11月

本文提出一种用于孤岛微网中构网型逆变器的新型复滑模控制策略，替代依赖下垂控制、通信式二次控制和虚拟阻抗的传统分层控制方法。通过建立基于视在功率微分方程的复相量模型，推导出线性化复数动态模型，简化了控制律设计。该策略具有三大优势：实现阻性和感性线路下的精确有功与无功功率分配，无需虚拟阻抗；对线路阻抗失配及负载变化、逆变器投切等外部扰动具备强鲁棒性；无需二次频率调节。实验结果验证了该方法的有效性。

解读: 该滑模复功率共享控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan储能系统的构网型GFM控制具有重要应用价值。核心优势在于：1）无需虚拟阻抗即可实现阻性/感性线路下的精确功率分配，可简化ST储能变流器的控制参数配置，提升多机并联系统的即插即用性；2）对线路阻抗失配和负载扰动的强鲁棒性，可增强...

Pavan Prakash Gupta · Shailendra Kumar · Tanu Prasad · Ramesh Kumar Tripathi · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年3月

本文提出了一种并网太阳能光伏（PV）系统，该系统旨在在正常和不平衡电压骤降条件下管理有功和无功功率流动，同时满足非线性负载需求。在公共连接点（CPC）处于正常电压时，光伏系统通过满足有功和无功功率要求实现单位功率因数（UPF）运行，光伏阵列采用扰动观察（P&O）算法在最大功率点（MPP）运行。在不平衡和电压骤降期间，该系统采用一种基于反正切的新型改进最小均方（AM - LMS）算法来维持电网支撑并防止电压源变流器（VSC）过额定运行。这是通过使一个光伏阵列以非最大功率点运行来削减其有功功率，并按...

解读: 从阳光电源光伏逆变器及电网解决方案业务视角来看，该论文提出的低电压穿越（LVRT）技术与基于反正切函数的改进型LMS控制算法具有显著的工程应用价值。 **核心技术价值分析：** 论文针对电网不平衡及电压跌落工况，提出通过主动调节光伏阵列偏离最大功率点运行来释放无功容量的策略，这与阳光电源在大型地面...

Orkhan Karimzada · Giulio De Donato · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月

本研究介绍了一款基于氮化镓（GaN）的三相光伏（PV）逆变器的研发情况，重点关注氮化镓技术在太阳能应用中的可行性、可靠性和效率。该研究系统地探索了氮化镓场效应晶体管（FET）的应用，特别是其在提高光伏系统效率和功率密度方面的作用。通过全面的实验和设计优化，确定了一种有前景的逆变器拓扑结构并进行了深入分析，最终制成的样机实现了高达 96% 的峰值效率。研究的关键内容包括对氮化镓场效应晶体管的性能进行基准测试、设计并测试用于并网的 LCL 滤波器、考虑三相逆变器的印刷电路板（PCB）设计，以及从功率...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项基于GaN（氮化镓）技术的三相光伏逆变器研究具有重要的战略参考价值。该研究实现的96%峰值效率虽然与我司现有高端产品相当，但其核心价值在于通过GaN器件显著提升了功率密度，这直接契合我们在分布式光伏和户用储能领域对小型化、轻量化产品的迫切需求。 从技术成熟度评估，该研...

Jinjian Li · Xinggui Wang · Hailiang Wang · Weiman Yang 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年8月

针对半桥变换器串联Y型连接微网（HCSY-MG）并网系统的输出功率分配问题，提出一种基于拉格朗日-近端策略优化（Lagrange-PPO）算法的控制策略。建立了载波层叠正弦脉宽调制（CD-SPWM）下的系统输出功率数学模型，推导了各发电模块（GM）与载波层的对应关系，并将强非线性约束下的功率控制问题建模为受限马尔可夫决策过程以降低求解复杂度。通过仿真与实验验证了该策略在多模块功率协调分配中的有效性与优越性。

解读: 该Lagrange-PPO算法控制策略对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。HCSY-MG拓扑的多模块功率分配问题与阳光电源模块化储能系统架构高度契合，其CD-SPWM调制下的强非线性约束求解方法可直接应用于多机并联场景的功率协调控制。基于受限马尔可夫决策过...

Yinfeng Suna · Zhi Zhaoa · Mingzhi Lua · Rong Lib · Solar Energy · 2025年8月 · Vol.296

摘要 为了减少化石燃料的使用，采用直流架空线路的大规模光伏（PV）并网模块化多电平换流器-高压直流（MMC-HVDC）系统是未来的发展趋势。然而，直流架空线路发生短路故障的可能性较高，可能对设备造成损害。首先，本文建立了系统及光伏电站的模型；其次，针对大容量光伏双极性MMC-HVDC系统，分析了直流架空线路的单极短路接地故障；最后，提出了一种综合考虑直流断路器（DCCB）、换流站控制和光伏功率输出的协调式直流故障穿越控制策略。故障发生时，非故障极的换流站维持功率传输，计算系统的不平衡功率，并利用...

解读: 该MMC-HVDC直流故障穿越技术对阳光电源大型光伏并网系统具有重要参考价值。文中提出的协调控制策略可应用于SG系列高压光伏逆变器与储能系统的联合调度:通过ST系列PCS快速功率响应平衡故障期间的功率波动,结合iSolarCloud平台实现光伏阵列出力优化与前馈增量控制。该方案对阳光电源开发具备故障...

Qiping Lai · Chen Shen · Dongsheng Li · IEEE Transactions on Power Systems · 2024年11月

风电汇集点与主电网之间显著的电气距离给弱电网连接的风电系统带来了挑战。已观测到一种由风力发电机组反复低电压穿越（LVRT）引发的新型电压振荡现象，这威胁到了此类电力系统的安全稳定运行。因此，探索该现象的动态演化机制并开发稳定性分析方法已成为当务之急。本文引入切换系统理论对反复低电压穿越过程进行动态建模、机理阐释和稳定性分析。首先，考虑外部连接阻抗和内部控制动态，建立了一种新型的风力发电机组网侧变流器（WT - GSC）切换系统模型，以定量表征电压振荡的演化动态和机理。随后，基于共同Lyapuno...

解读: 该研究对阳光电源的弱电网并网产品具有重要参考价值。切换系统理论的建模方法可应用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的LVRT控制优化，特别是在弱电网条件下的多次连续故障场景。研究成果可用于改进阳光电源的GFM/GFL控制策略，提升PowerTitan等大型储能系统在弱电网环境下的并网稳定性。通过...

Jianwen Zhang · Xilian Huang · Jianqiao Zhou · Xinming Fan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月

在集中式风电和光伏发电的大规模开发中，解决其随机性、波动性和间歇性问题对电网至关重要。部署大容量储能系统是一种有效解决方案。当前的大容量功率变换系统（PCS）包括低压并联和中压串联扩展两种方式。低压并联方法虽简单，但在大型应用的多机并联运行方面面临挑战。此外，它还需要使用工频变压器进行电压变换，导致成本高、占地面积大且效率较低。相比之下，中压串联扩展方式主要采用级联 H 桥储能系统（CHB - ESS），具有诸多优势。在该系统中，电池并联连接到子模块的直流母线。H 桥子模块的串联形成中压接口，可...

解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于叠层功率模块的级联多电平储能技术具有重要的战略价值。该技术针对大规模集中式风光发电并网的核心痛点，提出了容量可扩展的CHB-ESS改进方案，与我司在大容量储能PCS领域的技术路线高度契合。 该技术的核心创新在于通过叠层功率模块实现单机容量翻倍，这直接解决了当...

Yizhuo Ma1Jin Xu2Guojie Li3Keyou Wang2 · 现代电力系统通用与清洁能源学报 · 2025年7月 · Vol.1

当前多数永磁同步发电机（PMSG）风力发电系统采用跟网型控制，依赖锁相环（PLL）实现并网，导致系统惯性支撑不足。虚拟惯量控制（VIC）虽可改善该问题，但可能引发扭振与PLL及低频振荡间的交互失稳，此现象尚未充分研究。本文通过对比降阶模型，验证了在准机电时间尺度（QET）下采用全阶模型研究稳定性的必要性，并开展模态分析，揭示VIC参数、轴系惯性时间常数、PLL参数及扭振阻尼（TOD）控制器增益对两类典型控制策略下QET振荡交互的影响。当扭振、PLL与低频振荡频率相近时，出现模态耦合与模式转换。最...

解读: 该研究对阳光电源的储能变流器和风电变流器产品具有重要参考价值。研究揭示的扭振-PLL-低频振荡交互机理，可直接应用于ST系列储能变流器和风电变流器的虚拟惯量控制优化。特别是在大型储能电站中，PowerTitan系统通过优化虚拟惯量控制参数与PLL设计，可提升系统稳定性。研究成果也启发我们在GFL控制...

Junliang Liu · Xiong Du · Yiting Zhao · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年11月

弱电网下风电与光伏电站并网易引发稳定性问题。并网逆变器作为关键接口，其锁相环（PLL）控制器被证实对系统稳定性有显著影响。本文建立基于复变量的PLL小信号模型，分析其引入的附加扰动分量对稳定性的影响。研究发现，PLL会向控制回路注入额外扰动，降低系统阻尼。为此，提出一种注入反向扰动分量以抵消该不利影响的控制策略，有效提升了系统稳定性。相比降低PLL带宽等传统方法，所提策略兼具良好动态性能。仿真与实验结果验证了该方法的有效性。

解读: 该PLL扰动抑制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在弱电网并网场景具有重要应用价值。当前阳光电源产品在高阻抗电网下面临稳定性挑战，传统降低PLL带宽方案会牺牲动态响应性能。该研究提出的反向扰动注入策略可直接集成到现有GFL跟网型控制架构中，在保持快速动态响应的同时提升系统阻尼，特别...