罗聪陈燕东谢志为高铭琨谢佳伟 · 电工技术学报 · 2025年5月 · Vol.40

构网型变流器接口的新能源具备频率与电压支撑能力，但面临暂态同步失稳风险。现有研究局限于单机系统，难以推广至多机并联场景且缺乏稳定域定量分析。本文建立考虑机组外交互与功率内耦合的多机大信号等值模型，构造包含电压动态、阻尼耗散及机组暂态交互的李雅普诺夫函数集，实现最大稳定域的非路径依赖估计，并预判故障清除后的同步稳定性；通过稳定域比较，量化控制与电网参数对稳定边界的影响，揭示关键动态因素的作用机制，硬件在环实验验证了所提方法的有效性。

解读: 该研究对阳光电源构网型储能变流器的稳定性设计具有重要指导意义。研究成果可直接应用于ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统的多机并联控制,优化系统暂态响应性能。通过李雅普诺夫稳定域估计方法,可提升产品在电网故障工况下的同步稳定性,为储能电站群控系统的稳定裕度设计提供定量依据。该技术对完善...

Diego Pérez-Estévez · Diego Ríos-Castro · Pablo Marino Fernández-Abraldes · Vitor Monteiro 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

本文介绍了一种连接到弱电网的采用下垂控制的构网型（GFM）变流器（下垂控制型GFM变流器）的阻抗模型。与传统的小环准则和广义奈奎斯特稳定性准则相比，所提出的模型为研究下垂控制型GFM变流器的稳定性提供了一种更准确、更简单的方法，因为该模型考虑了负载效应，且仅使用两个传递函数。该模型在 $\alpha \beta$ 坐标系下建立，仅由两个平衡阻抗组成，与 $dq$ 坐标系阻抗矩阵模型相比，能更清晰地对下垂控制引入的阻抗不对称性进行物理解释。该模型描述了全频率范围内的频率耦合效应（镜像频率问题），为...

解读: 从阳光电源的业务实践来看，这项针对下垂控制构网型变流器的非对称阻抗模型研究具有重要的工程应用价值。随着我们在大型地面电站和微电网项目中大量部署构网型逆变器，弱电网稳定性问题已成为制约新能源高比例接入的关键瓶颈。 该研究提出的αβ坐标系阻抗模型相比传统dq坐标系矩阵模型更为简洁，仅需两个平衡阻抗即可...

Ángel Vaca · Federico Milano · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年4月

本文提出通过控制灵活的离散设备实现合成惯性，以维持电力系统的功率平衡，即使系统中不含同步发电机或传统构网型变流器。文章还探讨了由于非协调离散惯性控制器相互作用可能引发的循环问题及其解决方案。通过改进的WSCC 9节点测试系统和全爱尔兰输电系统仿真，验证了所提方法的有效性、动态性能及面临的挑战。

解读: 该合成离散惯性技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。文章提出的离散设备惯性响应方案可直接应用于储能系统的构网型GFM控制策略优化，通过灵活调度储能单元实现系统惯性支撑，无需依赖传统同步发电机。特别是针对非协调控制器交互引发的循环问题及其解决方案，可为阳光...

Wenrui Li · Wenjia Si · Mowei Lu · Jingyang Fang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

构网型变换器（GFMC）因具备电压形成与频率调节能力而备受关注。相比多环控制，单电压环控制具有结构简单、动态响应快且无环路耦合等优势。本文针对单电压环控制在LCL滤波下的稳定性问题及谐波抑制能力进行了深入分析，并提出了相应的增强策略，为提升构网型设备的并网性能提供了理论支撑。

解读: 该研究直接服务于阳光电源的构网型（Grid-forming）技术路线，特别是针对PowerTitan系列液冷储能系统及大型地面光伏电站的并网控制。单电压环控制策略的简化有助于降低计算资源占用，提升系统动态响应速度，这对于阳光电源在弱电网环境下的电网支撑能力至关重要。建议研发团队参考文中的谐波滤波增强...

Tianyi Xu · Shan Jiang · Ye Zhu · Georgios Konstantinou · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年4月

本文针对低惯量电力系统中构网型（GFM）变流器的频率支撑能力进行研究。在考虑变流器物理限值及能源侧约束的前提下，提出了一种复合功率-频率同步环控制策略，旨在提升频率扰动下的响应性能，优化变流器在极限工况下的运行稳定性。

解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan系列液冷储能系统及构网型逆变器的核心技术需求。随着高比例新能源接入，电网惯量降低，构网型技术已成为阳光电源储能PCS及大型光伏逆变器的关键竞争力。本文提出的复合同步环策略，能够有效解决在极端电网扰动下，变流器因电流/功率限制导致的失稳问题，对于提升Power...

迟永宁 · 江炳蔚 · 范译文 · 胡家兵 等8人 · 高电压技术 · 2025年4月 · Vol.51

随着新能源渗透率提高，电网强度减弱、惯量阻尼降低，具备惯量支撑能力的构网型变流器优势显著，成为最具前景的并网变流器类型。作为新能源接入电网的关键接口，其控制稳定性直接影响系统整体稳定性。本文从扰动模型构建与分析方法出发，揭示控制环节与动态特性的关联，围绕惯量动态、故障电流及宽频振荡三方面剖析其动态响应与稳定特性，明确大电网条件下稳定控制的关键问题，并展望未来研究方向，为构网型变流器的深入研究与工程应用提供参考。

解读: 该研究对阳光电源储能与光伏产品的GFM控制技术升级具有重要指导意义。研究成果可直接应用于ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan的惯量支撑功能优化，提升其在弱电网条件下的稳定性能。同时对SG系列光伏逆变器的高穿越控制和振荡抑制也有重要参考价值。特别是扰动模型分析方法可用于完善公司VSG控...

Chenhang Xu · Zhixiang Zou · Xiangjun Quan · Zheng Wang 等5人 · IEEE Transactions on Energy Conversion · 2025年3月

由于具备诸多优势特性，构网型变流器正越来越多地用作分布式能源与电网之间的接口。然而，在电网故障期间，它们可能会遇到暂态稳定性问题，尤其是在考虑直流母线影响时。在相关文献中，虽已探讨了直流母线电压控制对稳定性的影响，但尚未进行全面研究。更重要的是，针对增强暂态稳定性的直流母线电压控制研究甚少。本文提出了一种专门用于增强构网型变流器暂态稳定性的稳定直流母线电压控制方法。通过理论分析和验证证实了该方法的有效性。

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型变流器直流电压控制的研究具有重要的战略意义。随着公司在光伏逆变器和储能系统领域的深入布局，构网型控制技术已成为应对高比例新能源接入电网的核心解决方案。该论文针对构网型变流器在电网故障期间可能出现的暂态稳定性问题，特别是直流母线效应引发的失稳风险，提出了专门的稳...

严文博黄云辉方正王栋唐金锐周克亮 · 高电压技术 · 2025年3月 · Vol.51

构网型变流器具有电压源特性，在高阻抗弱电网中稳定性良好，但在低阻抗强电网下可能失稳。本文建立其在低阻抗下的状态空间模型，结合特征根轨迹与参与因子，分析不同电网强度及控制参数下的主导模态与稳定趋势。进一步构建接入交流电网的动力学模型，表征内电势的惯量、阻尼与同步分量。研究表明，低阻抗下端电压控制环引入显著负阻尼，降低系统稳定性；提高该环带宽可减小负阻尼，增强稳定性。适当减小惯量系数、增大阻尼系数亦有助于提升阻尼水平。

解读: 该研究对阳光电源的构网型变流器产品具有重要指导意义。研究成果可直接应用于ST系列储能变流器和大型储能系统PowerTitan的控制优化，特别是在强电网并网场景下的稳定性提升。通过调整端电压控制带宽、惯量系数和阻尼系数，可以优化SG系列光伏逆变器在低阻抗并网点的运行特性。这些发现为我司GFM控制策略的...

Shan Jiang · Ye Zhu · Tianyi Xu · Xiongfei Wang 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

虚拟惯量在构网型（GFM）变流器的频率响应中起着关键作用。较小的惯量系数在电网故障期间提供的惯量功率不足以抵抗频率变化。相比之下，较大的惯量系数可使GFM变流器模拟同步发电机的动态响应，但在极端频率事件（例如，频率从47 Hz扰动到52 Hz或相位跳变高达$60^\circ$）期间可能会影响电网同步。当具有电流限制功能的GFM变流器无法跟踪由功率同步环（PSL）控制的输出功率参考值时，就会出现这种情况。与使用固定惯量系数的传统惯量设计不同，本文提出了一种基于改进的分段式PSL的GFM变流器频域惯...

解读: 从阳光电源构网型逆变器产品线角度分析，该论文提出的频域惯量设计方法具有重要的工程应用价值。随着新能源渗透率提升，构网型（GFM）变流器正成为我司光储一体化系统的核心技术方向，而合成惯量的优化设计直接关系到产品在弱电网和微电网场景下的稳定性表现。 该研究揭示了传统固定惯量设计的本质矛盾：小惯量系数无...

Yanjun Tian · Xiaoqi Xu · Yi Wang · Zhen Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

针对高比例可再生能源接入下，虚拟同步机（VSG）在低压电阻性线路中存在的有功-无功功率耦合问题，本文提出一种全状态反馈功率解耦控制策略。该方法有效消除了功率耦合效应，显著提升了构网型变换器在弱电网下的稳定性及惯量响应能力。

解读: 该技术直接服务于阳光电源的构网型（Grid-forming）产品战略。随着PowerTitan系列储能系统及大型光伏电站对弱电网支撑能力的诉求日益增强，VSG控制的稳定性与解耦性能至关重要。该全状态反馈解耦控制可优化阳光电源PCS的控制算法，提升在复杂电网环境下的有功/无功动态响应精度，增强系统在黑...

Yanjun Tian · Xiaoqi Xu · Yi Wang · Zhen Li 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年2月

摘要：在可再生能源高渗透率的情况下，虚拟同步发电机（VSG）控制策略已在用于支撑大电网惯量的构网型变流器中得到广泛研究与应用。传统VSG控制存在有功和无功功率回路之间的耦合问题，尤其是在低压阻性馈线条件下。这种功率耦合效应不仅会降低暂态过程中惯量支撑的有效性，还会影响系统稳定性。本文分析了有功和无功功率回路之间的耦合机制，并提出一种全状态反馈控制方法来解决传统VSG控制中的耦合问题。在所提出的控制方法中，设计了状态反馈矩阵以消除有功和无功功率控制回路之间的功率耦合，并充分保留有功和无功惯量响应能...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项全状态反馈功率解耦控制技术对我们的构网型逆变器产品线具有重要战略价值。随着新能源渗透率持续攀升，电网对逆变器提供惯量支撑的需求日益迫切，而传统虚拟同步发电机（VSG）控制在低压阻性线路场景下存在的有功-无功功率耦合问题，恰恰是制约我们光伏逆变器和储能系统性能提升的关键瓶...

王冠淇 · 裴玮 · 熊佳旺 · 李毅丰 等5人 · 高电压技术 · 2025年2月 · Vol.51

在“30·60”双碳目标背景下，新能源场站逐步取代传统化石能源场站，电力电子设备大量接入导致系统电压与频率稳定性问题日益复杂。本文基于变流器控制策略与新能源场站建模，系统梳理了场站内多变流器协同控制及多机暂态稳定性分析方法。首先分析单机控制特性，阐明跟网型与构网型变流器混合运行的必要性；其次总结场站结构与等值建模方法；进而归纳多机系统暂态稳定分析手段；随后分类阐述不同场景下的协同控制策略；最后评述现有策略的优势与局限，为后续研究提供参考。

解读: 该跟网/构网协同控制技术对阳光电源核心产品具有重要应用价值。在ST系列储能变流器中，可实现GFM/GFL混合运行模式切换，提升弱电网适应性；在PowerTitan大型储能系统中，多机协同控制策略可优化场站级暂态稳定性，降低次同步振荡风险；在SG系列光伏逆变器中，构网型控制算法可增强电压/频率支撑能力...

李奕曈 · 艾诚 · 覃瑶 · 刘腾 等6人 · 高电压技术 · 2025年2月 · Vol.51

匹配控制是一种适用于光伏、风电、静止无功补偿器及柔性直流输电等非理想直流电压源场景的构网型控制方法。现有研究多聚焦于其对同步机转子惯性的模拟，而对其同步阻尼与小扰动稳定机理的分析尚不充分。本文梳理了匹配控制的研究发展脉络，提出基于反馈与前馈的同步阻尼分类方法，并从直流侧、网侧和机侧三个层面系统归纳各类匹配控制的小扰动稳定机制，最后结合四类典型应用场景进行案例分析，深化对其应用价值与动态特性的认识。

解读: 该匹配控制技术对阳光电源构网型产品具有重要应用价值。针对ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统，文章提出的同步阻尼分类方法（反馈/前馈）可优化GFM控制策略，提升弱电网下的小扰动稳定性。对于SG系列光伏逆变器在非理想直流源场景的应用，文章从直流侧、网侧、机侧三层面的稳定机制分析，可指导...

Hao Ruan · Yi Xiao · Hao Luo · Yongheng Yang 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年1月

提出一种双频双类型输出DT-DTO无线电力传输系统。通过在DT-DTO变换器控制信号上叠加可调正弦信号，实现多负载同时且独立可调充电。该系统支持不同类型负载（电压型和电流型）在不同频率下独立控制，提高系统灵活性和应用范围。实验验证系统有效性。

解读: 该双频双类型输出WPT研究对阳光电源多样化充电需求有重要参考价值。独立可调输出能力可应用于阳光无线充电系统为不同类型设备同时充电，提高系统利用率和用户体验。该技术对阳光拓展商业充电站业务有实用价值。...

Chenhang Xu · Zhixiang Zou · Xinlei Liu · Meng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

由于具备诸多优势特性，构网型变流器正越来越多地被用作分布式能源与电网之间的接口。然而，在电网故障期间，它们可能会遇到暂态稳定性问题，尤其是在考虑直流母线影响时。本文建立了一个暂态能量函数，基于李雅普诺夫直接法实现了考虑直流母线影响的构网型变流器的稳定性分析，揭示了暂态失稳主要由功率不平衡和负阻尼效应引起。为解决这一问题，本文提出了一种改进的直流母线电压控制方法，以实现临时的能量存储和惯量调节，从而提高构网型变流器的暂态稳定性并避免可能出现的过电压。本文还提供了理论分析和验证，以证实该方法的有效性...

解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于构网型变流器暂态稳定性分析与控制设计的研究具有重要的战略价值。随着新型电力系统建设的推进，构网型逆变器正成为我司光伏逆变器和储能系统的核心技术方向，其能够主动支撑电网电压和频率，这对提升分布式能源的并网友好性至关重要。 该研究通过李雅普诺夫直接法建立的暂态能量函数...

Asimenia Korompili · Oemer Ekin · Marija Stevic · Veit Hagenmeyer 等5人 · IEEE Access · 2025年1月

直流配电网因高效集成变流器接口分布式能源DER近期获得研究关注。本文提出Buck和Boost DC-DC DER接口变换器的电压控制器，工作在电压控制模式作为直流构网变换器。提出线性自抗扰控制L-ADRC模型，包含用于状态和扰动估计的增强卡尔曼滤波器、自适应状态参考轨迹生成器和作为反馈控制器的线性二次调节器。L-ADRC模型按广义ADRC概念制定，使电压控制器适用于非最小相位NMP类变换器如电压控制模式的Boost DC-DC变换器，且适用于匹配和不匹配扰动，与文献中主要存在的原始ADRC相反。...

解读: 该自抗扰控制技术对阳光电源直流储能系统具有重要应用价值。阳光ST储能变流器在直流侧采用DC-DC变换器进行电压变换和功率控制。该L-ADRC方法的扰动估计和自适应补偿能力可显著提升阳光直流变换器的抗干扰性能。在大型储能电站中，多台储能变流器并联运行时面临母线电压波动和负荷突变挑战。该研究的非最小相位...

Federico Milano · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年1月

本信函提出了一种用于构网型（GFM）控制变流器的对偶模型。该模型的灵感来源于对有损耗同步电机模型的有功和无功功率方程结构的观察，这些方程在电枢电阻和暂态电抗方面几乎是对称的。所提出的装置能够在无需频率信号的情况下补偿电网功率不平衡。实际上，有功功率控制基于电压幅值的变化率。另一方面，通过无功功率支持实现同步和频率控制。本信函表明，所提出的对偶 GFM 控制具有鲁棒性，能够在诸如负载断电和三相故障等重大事故后恢复正常运行状态。

解读: 该双模式构网型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。通过引入有功-无功功率的差异化动态响应机制，可显著提升现有GFM控制策略在弱电网场景下的电压频率支撑能力，特别适用于高比例新能源接入的独立微网和偏远地区储能项目。该技术可与阳光电源现有VSG虚拟同步...

Stefan Häselbarth · Kai Strunz · IEEE Transactions on Power Delivery · 2025年1月

针对微电网中关键负荷对供电连续性的高要求，本文提出一种面向四线制系统的综合性换流器控制方法（C⁵），以提升故障条件下的供电安全与电能质量。该方法通过算法驱动的缓解机制，有效应对不平衡短路故障与线路过载，保障构网型电压源换流器在异常工况下的持续运行。所设计的三大功能模块——最大正弦电流利用器、过载相位平衡器及快速虚拟阻抗电流限制器，协同实现非故障相额定电压维持、故障相全电流利用，并确保故障电流无畸变下的快速限流。该方法支持过载、故障与正常工况间的平滑切换，显著提升系统韧性。仿真与实验验证了其有效性...

解读: 该构网型换流器综合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。文章提出的C⁵方法中的三大核心模块——最大正弦电流利用器、过载相位平衡器和快速虚拟阻抗限流器，可直接应用于阳光电源构网型GFM控制策略的升级。特别是针对四线制微电网场景，该技术能显著提升ST储能...

Peng Wang · Junpeng Ma · Rui Zhang · Shunliang Wang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

本文提出了一种简化的稳定性判据，用于系统性分析风电场内构网型风电机组（GFM-WTGs）间的交互机制。通过引入共模和差模电流、电压等概念，深入探讨了在相同运行条件和控制器参数下，多台构网型变流器并联运行时的交互机理，为弱电网下的系统稳定性评估提供了理论支撑。

解读: 该研究对阳光电源的构网型（GFM）技术布局具有重要价值。随着PowerTitan储能系统及大型光伏电站向弱电网区域渗透，多机并联交互引发的振荡问题日益突出。本文提出的稳定性判据可直接应用于阳光电源iSolarCloud平台的并网仿真与优化，指导组串式逆变器与储能变流器（PCS）的控制参数整定，提升系...

Juan Dolado Fernández · Joaquín Eloy-García · Eduardo Rausell Navarro · Santiago Arnaltes Gómez 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月

随着可再生能源渗透率提升，电力电子变流器成为电网关键组件。本文聚焦于构网型（GFM）变流器，探讨其在电网故障期间自主建立和维持系统电压的能力，重点研究了提升GFM变流器低电压穿越（LVRT）性能的控制算法，以增强电网稳定性。

解读: 该研究直接契合阳光电源PowerTitan液冷储能系统及大型组串式逆变器在弱电网场景下的应用需求。随着全球电网对构网型技术要求的提升，该算法能够优化阳光电源储能变流器（PCS）在故障期间的电压支撑能力，提升系统黑启动及微网运行的可靠性。建议研发团队将该LVRT算法集成至iSolarCloud智能运维...