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基于双馈风力发电机锁相环相位阶跃控制的超快频率支撑
Phase Step Control in PLL of DFIG-Based Wind Turbines for Ultrafast Frequency Support
Yini Zhou · Donghai Zhu · Jiabing Hu · Xudong Zou 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年1月
针对双馈风力发电机（DFIG），本文提出了一种锁相环（PLL）相位阶跃控制（PSC）方法，以实现超快频率支撑。该方法在频率事件发生时，将与初始频率微分相关的相位角附加到PLL中，并设计了受约束的PSC控制参数，从而显著提升风电机组的频率响应速度。
解读: 该技术对阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。随着全球电网对新能源频率支撑能力的要求日益严苛，传统的频率响应往往存在滞后。通过在PLL中引入相位阶跃控制，可以使风电变流器在电网频率波动初期即刻响应，实现“超快”频率支撑。建议研发团队将此算法集成至阳光电源的风电变流器控制策略中，以提升产品在弱电网...
并网变换器中锁相环的非线性与暂态稳定性分析
Nonlinear and Transient Stability Analysis of Phase-Locked Loops in Grid-Connected Converters
Jiantao Zhao · Meng Huang · Han Yan · Chi K. Tse 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年1月
锁相环（PLL）的非线性运行是导致并网变换器暂态不稳定的主要原因。由于暂态过程具有非线性特征，确定PLL的稳定运行区域对于保护策略至关重要。本文研究了与PLL控制环路相关的非线性特性，旨在为提升并网系统的暂态稳定性提供理论支撑。
解读: 该研究直接关系到阳光电源组串式和集中式光伏逆变器、以及PowerTitan系列储能变流器（PCS）在弱电网环境下的并网稳定性。随着全球电网强度降低，PLL的暂态失稳风险增加，可能导致逆变器脱网。建议研发团队将该非线性分析模型集成至iSolarCloud智能运维平台的仿真模块中，用于预判电站并网稳定性...
双馈风电机组在电网故障下的同步失稳机理及阻尼增强控制
Synchronization Instability Mechanism and Damping Enhancement Control for DFIG-Based Wind Turbine During Grid Faults
Yihang Yang · Donghai Zhu · Dangsheng Zhou · Xudong Zou 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文研究了双馈风电机组（DFIG）在弱电网故障下的同步失稳问题。针对锁相环（PLL）频率振荡或发散现象，深入分析了DFIG内部动态对PLL稳定性的影响机制，并提出了相应的阻尼增强控制策略，以提升风电机组在弱电网环境下的并网稳定性。
解读: 该研究对阳光电源风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电场接入电网环境日益复杂，弱电网下的同步稳定性成为变流器设计的核心挑战。本文提出的阻尼增强控制策略可优化阳光电源风电变流器的锁相环算法，提升设备在电网故障下的低电压穿越（LVRT）能力和动态稳定性。建议研发团队将该机制分析方法引入变流器控制策略的...
用于直驱永磁同步发电机无传感器控制的有限位置集锁相环
Finite Position Set-Phase Locked Loop for Sensorless Control of Direct-Driven Permanent-Magnet Synchronous Generators
Mohamed Abdelrahem · Christoph M. Hackl · Ralph Kennel · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年4月
本文提出了一种用于变速风力发电机组表贴式永磁同步发电机（PMSG）无传感器控制的新型有限位置集锁相环（FPS-PLL）。该方法基于有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）概念，利用有限数量的转子位置来估计PMSG的反电动势，从而实现无传感器运行。
解读: 该技术对阳光电源的风电变流器产品线具有重要参考价值。通过引入FPS-PLL无传感器控制算法，可以省去风力发电机组中的物理位置传感器，从而降低系统硬件成本并提高在恶劣环境下的运行可靠性。该算法基于模型预测控制（MPC）理念，与阳光电源现有的高性能变流控制平台兼容性较好。建议研发团队评估该算法在直驱风电...
一种用于频率和相位快速检测且具有更高稳定裕度的新型1型锁相环
A Novel Type-1 Frequency-Locked Loop for Fast Detection of Frequency and Phase With Improved Stability Margins
Parag Kanjiya · Vinod Khadkikar · Mohamed Shawky El Moursi · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年3月
同步参考系锁相环（SRF-PLL）因其实现简单和性能稳健，广泛应用于电力电子领域。传统SRF-PLL采用PI控制器，属于2型控制系统。本文提出了一种新型1型频率锁定环（FLL），旨在通过优化带宽设计，在保持系统稳定裕度的同时，实现频率和相位的快速检测，有效提升电网同步性能。
解读: 该技术对阳光电源的组串式逆变器、集中式逆变器及储能变流器（PCS）至关重要。在弱电网环境下，传统锁相环易引发振荡或失稳，该新型1型FLL通过改进控制架构，能在提升动态响应速度的同时增强系统稳定性，显著优化阳光电源产品在复杂电网条件下的并网性能。建议研发团队将其集成至iSolarCloud智能运维平台...
考虑锁相环频率耦合效应的单相并网逆变器输出阻抗建模
Output Impedance Modeling of Single-Phase Grid-Tied Inverters With Capturing the Frequency-Coupling Effect of PLL
Qiang Qian · Shaojun Xie · Jinming Xu · Kunshan Xu 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年5月
本文研究了考虑锁相环（PLL）频率耦合效应的单相并网逆变器输出阻抗建模，旨在实现精确的稳定性分析。通过构建多频导纳矩阵（MAM），利用广义奈奎斯特判据预测逆变器-电网系统的稳定性，为解决复杂电网环境下的振荡问题提供了理论基础。
解读: 该研究直接针对阳光电源核心产品——组串式及户用光伏逆变器的并网稳定性问题。在弱电网或高比例可再生能源接入场景下，PLL引起的频率耦合是导致系统谐振和不稳定的关键因素。通过引入多频导纳矩阵（MAM）建模，阳光电源研发团队可更精准地优化逆变器控制环路参数，提升产品在复杂电网环境下的鲁棒性，减少现场谐振故...
基于补偿转子电流动态消除锁相环影响的双馈风机系统阻抗重塑方法
Impedance Reshaping Method of DFIG System Based on Compensating Rotor Current Dynamic to Eliminate PLL Influence
Xiaoling Xiong · Bochen Luo · Longcan Li · Ziming Sun 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年4月
本文针对双馈感应发电机（DFIG）中锁相环（PLL）引起的频率耦合及弱电网下的负电阻特性稳定性问题，提出了一种通过补偿转子电流动态来重塑系统阻抗的方法。该方法有效消除了PLL对系统稳定性的负面影响，提升了DFIG在弱电网环境下的运行稳定性。
解读: 该研究对于阳光电源的风电变流器业务具有重要参考价值。随着风电场接入弱电网场景增多，锁相环引起的振荡问题是变流器控制策略的难点。通过阻抗重塑技术优化转子侧变流器（RSC）的控制算法，可以显著提升阳光电源风电变流器在复杂电网环境下的适应性和稳定性。建议研发团队将该阻抗补偿策略集成至控制固件中，以应对高比...
基于八分圆牛顿-拉夫逊法与降阶扩展卡尔曼滤波的永磁同步电机无传感器控制
Sensorless Control of PMSM Drives Using Octant Newton–Raphson Method and Reduced-Order EKF Considering Speed Reversal and Noise
Fuyuan Xiang · Ke Yu · Congyan Chen · Shihua Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
针对永磁同步电机（PMSM）无传感器控制中传统锁相环（PLL）在反转时存在位置估计误差的问题，本文提出了一种基于八分圆牛顿-拉夫逊法（ONRM）的PLL。该方法通过定义新的目标函数和位置八分圆法，有效解决了反转过程中的位置估计偏差，并结合降阶扩展卡尔曼滤波（EKF）提升了抗噪性能。
解读: 该技术主要针对永磁同步电机（PMSM）的无传感器控制，虽然阳光电源的核心业务侧重于光伏逆变器和储能变流器（PCS），但该算法在电机驱动控制领域具有通用性。对于阳光电源的风电变流器产品线，电机控制算法的鲁棒性至关重要。ONRM-PLL方法能显著提升电机在动态工况（如风速波动引起的反转）下的控制精度与稳...
风电柔直海上场站低频模式特性及阻尼分析方法
Low-Frequency Mode Characteristics and Damping Analysis of Offshore Wind Power VSC-HVDC Stations
李秋彤 · 江涵 · 何鹏飞 · 孙海顺 等5人 · 高电压技术 · 2025年6月 · Vol.51
在海上风电柔性直流输电系统中，柔直送端换流器采用恒压恒频控制，风电机组网侧变流器通过锁相环跟踪机端电压。特征分析表明，系统存在由V/F控制与锁相环共同参与的低频振荡模式，在高风电出力下可能失稳。本文基于状态空间模型，建立保留锁相环动态的二阶降维特征方程，提出低频模式阻尼解析方法，并将阻尼分解为锁相环固有阻尼与柔直控制引入的附加阻尼。通过参数影响分析与时域仿真验证了方法的有效性与准确性。
解读: 该研究对阳光电源的储能与风电变流产品具有重要参考价值。文中提出的V/F控制与锁相环耦合导致的低频振荡问题，与ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器在离网/并网切换时的稳定性控制高度相关。特别是在PowerTitan大型储能系统中，构网型GFM控制与跟网型GFL控制的协调配合也面临类似挑战。研究提出的...
处理锁相环算法中直流偏置问题的五种方法：设计考量与性能评估
Five Approaches to Deal With Problem of DC Offset in Phase-Locked Loop Algorithms: Design Considerations and Performance Evaluations
Saeed Golestan · Josep M. Guerrero · Gevork B. Gharehpetian · IEEE Transactions on Power Electronics · 2016年1月
锁相环（PLL）输入信号中的直流分量会导致相位和频率估计出现基频振荡。由于振荡频率较低，消除这些干扰极具挑战性。本文详细分析了五种用于解决该问题的算法方法，并对其设计考量和性能进行了评估。
解读: 锁相环（PLL）是阳光电源光伏逆变器及储能变流器（PCS）实现电网同步的核心控制环节。在弱电网或电网故障工况下，输入信号的直流偏置会导致输出相位抖动，进而引发并网电流谐波或保护误动作。本文提出的五种处理方法对优化阳光电源组串式逆变器（如SG系列）及大型储能系统（如PowerTitan）的控制算法具有...
基于PLL和FLL的感应电机驱动无速度传感器控制速度估计方案：综述与新尝试
PLL- and FLL-Based Speed Estimation Schemes for Speed-Sensorless Control of Induction Motor Drives: Review and New Attempts
Huimin Wang · Yongheng Yang · Xinglai Ge · Yun Zuo 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年3月
锁相环（PLL）和频率锁定环（FLL）在电力电子领域至关重要。本文综述了PLL和FLL在无速度传感器电机驱动控制中的应用，分析了现有方案的优缺点，并探讨了未来在电机驱动速度估计中的应用前景，旨在为高性能电机控制系统的设计提供参考。
解读: 该文献主要针对感应电机驱动的无传感器控制，虽然阳光电源的核心业务聚焦于光伏逆变器、储能PCS及风电变流器，但在风电变流器领域，电机侧控制算法与该技术有一定重合度。PLL/FLL技术在光伏和储能并网控制中也是核心算法（用于电网同步），本文提供的PLL/FLL设计思路可为阳光电源iSolarCloud平...
级联光储系统的混合跟网与构网控制：一种去中心化无锁相环框架
Hybrid Grid-Following and Grid-Forming Control for Cascaded PVES System in a Decentralized PLL-Less Framework
Junlan Ou · Hua Han · Guangze Shi · Yajuan Guan 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文针对级联光储系统中跟网型（GFL）与构网型（GFM）控制面临的挑战，如对集中式通信的依赖、弱电网下PLL的不稳定性及GFM的瞬态过流风险，提出了一种去中心化的无PLL混合控制架构，旨在提升系统在复杂电网环境下的稳定性和鲁棒性。
解读: 该研究直接契合阳光电源在光伏逆变器和储能系统（如PowerTitan、PowerStack）领域的核心技术演进方向。随着高比例可再生能源接入，弱电网环境下的并网稳定性成为关键痛点。该无PLL混合控制方案能够显著提升阳光电源组串式逆变器及储能变流器（PCS）在弱电网下的适应能力，降低对通信的依赖，并优...
一种用于提升跟网型逆变器暂态稳定性的恒定阻尼锁相环
A Constant Damping Phase-Locked Loop for Enhancing Transient Stability of Grid-Following Inverter
Gaoxiang Li · Keyu Wang · Xiao Liu · Jining Chen · IEEE Transactions on Industrial Informatics · 2025年2月
当发生大规模电网扰动时，基于电网跟踪控制的逆变器易因同步旋转坐标系锁相环产生的弱阻尼或负阻尼而导致暂态失稳。首先，分析了基于电网跟踪控制的逆变器的暂态失稳机理和特性。随着电网扰动的增大，暂态阻尼会减小甚至变为负值，系统的暂态稳定性会恶化。为解决这一问题，提出了一种恒阻尼锁相环（CD - PLL），该锁相环可实现恒定正阻尼控制。同时，详细介绍了所提出的CD - PLL的工作原理、特性和设计方法。所提出的CD - PLL不仅能增强系统的暂态稳定性，还能改善动态性能。最后，通过仿真和实验研究验证了理论...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项恒定阻尼锁相环（CD-PLL）技术对提升并网逆变器的暂态稳定性具有重要战略价值。当前，随着光伏和储能系统大规模接入电网，跟网型逆变器在电网扰动下的暂态失稳问题已成为制约新能源高比例并网的关键瓶颈。传统同步参考系锁相环在大扰动下易产生弱阻尼甚至负阻尼效应，导致系统振荡甚至...
一种级联混合同步控制策略用于并网逆变器
A Cascaded Hybrid Synchronization Control for Grid-Connected Inverters
Feifan Chen · Xiongfei Wang · Haowen Wang · Liang Zhao 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年8月
本文重新探讨了矢量电压控制（VVC），发现通过在 $q$ 轴电压参考中引入 $P\text{--}E_{q}$ 下垂控制，传统的锁相环（PLL）可以有效替代功率同步控制，以复现构网型（GFM）逆变器的功率 - 频率（角度）动态特性。因此，本文提出了一种保留传统 PLL 和 VVC 的简单 GFM 控制策略。与近期报道的基于 PLL 的 GFM 方法相比，该方法无需虚拟导纳控制，并且在较宽的电网短路比范围内具有更高的稳定性鲁棒性。
解读: 从阳光电源的业务角度看，这篇论文提出的级联混合同步控制策略对我们的并网逆变器产品线具有重要的技术参考价值。该技术通过在传统矢量电压控制（VVC）中引入P-Eq下垂控制，实现了用常规锁相环（PLL）替代功率同步控制来复现构网型（GFM）逆变器的功率-频率动态特性，这为简化控制架构提供了新思路。 对于...
多并联锁相环同步逆变器在电网故障期间的暂态稳定性分析与协调相位控制方法
Transient Stability Analysis and Coordinated Phase Control Method for Multiparallel PLL-Synchronized Inverters During Grid Fault
Zhiheng Lin · Rui Liu · Yunwei Ryan Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年3月
为了利用太阳能等可再生能源，分布式发电系统得到了广泛应用。在这类系统中，多个组串式逆变器并联接入电网，并且通常采用锁相环（PLL）实现电网同步。然而，在电网故障导致的严重电压骤降情况下，采用锁相环同步的逆变器系统易出现暂态失稳，表现为失去同步。尽管现有研究已对逆变器与电网相互作用引起的暂态失稳问题进行了深入探讨，但不同逆变器之间相互作用导致的失稳问题尚未得到充分考虑。因此，为研究这一问题，本文建立了考虑参数差异的 n 个并联锁相环同步逆变器系统模型，用于暂态稳定性分析。研究发现，即使每个并网逆变...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，这项关于多逆变器并联系统暂态稳定性的研究具有重要的工程应用价值。在大型光伏电站和储能系统中，多台组串式逆变器并联运行是标准配置，而该论文揭示的逆变器间交互导致的暂态失稳风险，正是当前行业面临的实际痛点。 该研究的核心价值在于突破了传统分析框架的局限性。以往研究主要关注单台...
一种用于5G基站30厘米短距离供电的6.78 MHz、90%效率谐振无线供电技术及双电压/电流调谐电感
A 6.78 MHz and 90% Efficiency Resonant Wireless Power Supply Technique With the Dual Voltage/Current Tuning Inductance to Supply 30 cm Short-Distance Base Stations for 5G Communications
Hsuan-Yu Chen · Kai-Cheng Chung · Jia-Rui Huang · Shao-Qi Chen 等8人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2021年10月
本文提出了一种双电压/电流（V/C）电感控制器，具备良好的阻抗跟踪能力且无高压应力问题。此外，所提出的双模锁相环（D-PLL）技术，通过快速跟踪PLL与精度改进型PLL，能有效检测天线电压与电流间的相位差，适用于感性和容性负载。
解读: 该技术主要针对高频无线电能传输，与阳光电源现有的电动汽车充电桩业务存在技术交叉点。虽然目前阳光电源充电桩以有线传导充电为主，但随着未来无线充电技术在电动汽车及工业移动机器人（AGV）领域的渗透，该研究中提出的高频谐振拓扑及双模锁相环（D-PLL）控制策略，可作为公司在无线充电前沿技术储备中的参考。建...
具有环内变增益控制的自适应相位合成器以实现可靠的电网集成
Adaptive Phase Synthesizer With In-Loop Variable Gain Control for Reliable Grid Integration
Surya Prakash · Mohamed Alkhatib · Omar Al Zaabi · Khalifa Al Hosani 等6人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年10月
现代配电网络常受电网电压中直流偏置和谐波的影响，主要源于非线性负载或电力电子设备。本文提出一种基于环内变增益控制（VGC）的自适应相位锁定环（PLL），作为具备可靠电网接入能力的相位合成器。该PLL设计基于三型环内滤波的二阶广义积分器（ISOGI），可有效抑制直流偏置与谐波干扰。为进一步优化暂态性能，引入ISOGI-VGC结构，通过VGC实现带宽动态调节，提升系统动态与稳态响应。仿真对比验证了所提PLL在多种电网扰动下的优越性，并通过dSPACE实时平台的硬件原型实验进一步确认其有效性。结果表明...
解读: 该自适应PLL技术对阳光电源并网产品具有重要应用价值。基于ISOGI-VGC的三型PLL可有效抑制直流偏置和谐波干扰，直接适用于ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的电网同步控制环节，提升弱电网和污染电网下的并网可靠性。环内变增益控制实现带宽动态调节，可优化阳光电源GFM/GFL控制策略的暂态响应...
一种基于锁相环的非侵入式电网阻抗估计方法
A Noninvasive Grid Impedance Estimation Method With Phase-Lock Loops
Haoxin Yang · Yi Tang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对跟网型逆变器，准确的电网阻抗估计（GIE）至关重要。传统主动式GIE方法（如PQ扰动法）会引入不必要的无功功率，且易受锁相环（PLL）影响。本文提出一种非侵入式GIE方法，通过利用PLL的动态特性实现阻抗估计，避免了对系统运行点的额外扰动，提升了并网稳定性和控制精度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式和集中式光伏逆变器具有重要应用价值。在弱电网环境下，逆变器并网稳定性是核心挑战，传统的扰动式阻抗测量会影响电能质量。该非侵入式方法能够实时感知电网阻抗变化，从而动态优化PLL参数和电流环控制策略，显著提升阳光电源逆变器在复杂电网环境下的适应能力和抗干扰性能，有助于进一步优化i...
面向设计的锁相环同步电压源变换器暂态稳定性分析
Design-Oriented Transient Stability Analysis of PLL-Synchronized Voltage-Source Converters
Heng Wu · Xiongfei Wang · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年4月
本文针对电压源变换器（VSC）缺乏同步物理定律的问题，研究了锁相环（PLL）在电流控制型VSC同步中的关键作用。分析了VSC与电网功率交换对同步动态的影响，并提出了一种面向设计的暂态稳定性分析方法，旨在提升变换器在复杂电网环境下的运行稳定性。
解读: 该研究直接关系到阳光电源核心产品——组串式逆变器及集中式逆变器在弱电网环境下的并网稳定性。随着全球光伏渗透率提升，电网强度降低，基于PLL的跟网型（GFL）控制策略面临暂态失稳风险。本文提出的设计导向分析方法，可指导阳光电源研发团队优化逆变器在电网电压跌落或功率剧烈波动下的控制参数，提升产品对弱电网...
一种基于锁相环的三相并网功率变换器控制器
A PLL-Based Controller for Three-Phase Grid-Connected Power Converters
Saeed Golestan · Josep M. Guerrero · Juan. C. Vasquez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2018年2月
本文探讨了三相并网变换器的电流控制方法，重点分析了比例谐振（PR）控制器和同步旋转坐标系（SRF）下的比例积分（PI）调节器。研究指出，这些控制策略的实现高度依赖于同步单元提供的电网电压频率及相位信息，并分析了锁相环（PLL）对系统动态性能及稳定性的影响。
解读: 该研究直接关联阳光电源的核心产品线——组串式及集中式光伏逆变器、储能变流器（PCS）。在弱电网或复杂电网环境下，锁相环（PLL）的同步性能是决定逆变器并网稳定性的关键。对于PowerTitan等储能系统及大型地面光伏电站逆变器，优化PLL算法与电流环的耦合关系，能显著提升设备在电网电压波动下的抗干扰...
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